油田電力系統(tǒng)技術(shù)改造及應(yīng)用

李韌

【摘要】：各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)電力系統(tǒng)的支持，在油田方面的油田電力系統(tǒng)在整個(gè)油田產(chǎn)業(yè)中進(jìn)行電力輸送、配電環(huán)節(jié)當(dāng)中起到了非常重要的作用。從當(dāng)前油田電力系統(tǒng)狀況來(lái)看，主要存在油田電網(wǎng)主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理、電壓層級(jí)較高、設(shè)備陳舊等問(wèn)題，所以必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行改造，提高油田電力系統(tǒng)質(zhì)量。基于此，本文主要對(duì)油田電力系統(tǒng)技術(shù)改造及應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】：油田電力系統(tǒng)；技術(shù)改造；應(yīng)用

【前言】：如今國(guó)內(nèi)大多數(shù)油田企業(yè)在真正的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中基本實(shí)現(xiàn)其完全自動(dòng)化，因此就必須要進(jìn)行綜合性管理，并以此來(lái)有效的實(shí)現(xiàn)其全面的自動(dòng)化控制管理，這樣才能真正有效的提升油田產(chǎn)業(yè)當(dāng)作的生產(chǎn)效率，從而有效降低其能源消耗。

1、油田電力系統(tǒng)技術(shù)改造及應(yīng)用

1.1改進(jìn)DEH控制系統(tǒng)的LVDT技術(shù)

大慶油田三臺(tái)200MW機(jī)組的DEH均為XDPS-400控制系統(tǒng)，不僅具有基本的汽輪機(jī)控制與自啟動(dòng)功能，還可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和保護(hù)操作。一般將控制現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)反饋的裝置稱(chēng)之為位移傳感器（LCDE），主要利用差動(dòng)變壓器原理設(shè)計(jì)而成，當(dāng)線(xiàn)圈和鐵芯發(fā)生移動(dòng)時(shí)，傳感器輸出電氣信號(hào)就表示了油動(dòng)機(jī)的移動(dòng)狀況。

為了提高位移傳感器精確度，可以采用雙通道位置反饋完成操作，位置反饋的信號(hào)必須篩選后才能控制閥門(mén)開(kāi)度，避免單獨(dú)采用LVDT時(shí)造成反饋信號(hào)消失，進(jìn)而引起汽輪機(jī)超速運(yùn)行。但是此種操作容易出現(xiàn)閥門(mén)關(guān)閉后減負(fù)荷情況，所以必須提高LVDE可靠性。機(jī)組運(yùn)行時(shí)調(diào)門(mén)會(huì)隨著負(fù)荷變化而變化，將鐵片一端固定在調(diào)門(mén)上，另一端與調(diào)門(mén)同步移動(dòng)，LVDE固定在鐵板上，當(dāng)調(diào)門(mén)位置變化時(shí)，貼心在線(xiàn)圈電壓下也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致貼心與線(xiàn)圈產(chǎn)生較大摩擦。在長(zhǎng)期摩擦力作用下，容易損壞線(xiàn)圈，導(dǎo)致實(shí)際反饋電壓大于實(shí)際設(shè)定電壓，調(diào)速氣門(mén)全關(guān)后，高壓調(diào)速氣門(mén)負(fù)荷可以達(dá)到兩萬(wàn)以上，給LVDE傳感器造成了很大損害，導(dǎo)致油管斷裂，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重的停機(jī)事故。而且此種故障的產(chǎn)生，需要更換很多LVDE，不僅浪費(fèi)了人力、物力和財(cái)力，還會(huì)影響機(jī)組安全運(yùn)行。

1.2汽輪機(jī)缸體壁溫元件的安裝與改造

汽輪機(jī)的主要作用是給發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力，是維持發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行的主要設(shè)備。汽輪機(jī)缸體壁溫是人員了解和判斷缸體故障的重要參考元件，可以及時(shí)監(jiān)控蒸汽。汽輪機(jī)只有正確顯示缸體壁溫，才能保證發(fā)電廠(chǎng)的安全運(yùn)行。目前大慶油田在汽輪機(jī)壁溫監(jiān)視方面已經(jīng)取得了成熟的經(jīng)驗(yàn)。但是經(jīng)過(guò)年檢發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)壁溫監(jiān)視出現(xiàn)過(guò)失靈問(wèn)題，內(nèi)部元件壽命較短。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀(guān)察和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，之前內(nèi)缸體元件安裝完成后，需要穿出內(nèi)缸連接法蘭，法蘭保護(hù)鋼管長(zhǎng)度為二十厘米，為了提高保溫效果，實(shí)際的保溫厚度均超過(guò)二十厘米，由于保溫材料具有腐蝕性，導(dǎo)致元件與保溫層接觸地方發(fā)生開(kāi)裂。進(jìn)行處理時(shí)，給保溫材料與元件接觸位置安裝了保護(hù)裝置，避免了直接接觸發(fā)生腐蝕，延長(zhǎng)了元件壽命。改裝后及時(shí)解決上了上述問(wèn)題，維持了機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到機(jī)組檢修中，具有較廣的實(shí)際應(yīng)用意義。

1.3改造30%旁路系統(tǒng)技術(shù)

30%旁路系統(tǒng)可以結(jié)合機(jī)組冷、熱啟動(dòng)及運(yùn)行情況，合理控制蒸汽壓力與溫度，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖、保護(hù)與診斷功能。大慶油田的30%旁路系統(tǒng)已經(jīng)使用了很多年，由于長(zhǎng)期連續(xù)工作，內(nèi)部部分電子元件已經(jīng)老化，經(jīng)常產(chǎn)生模塊損壞問(wèn)題，不符合當(dāng)前自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求。而且在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)下，技術(shù)更新速度越來(lái)越快，30%旁路系統(tǒng)中使用的模塊已經(jīng)不再生產(chǎn)，不能及時(shí)更新功能模塊。如果使用其他電廠(chǎng)的功能模塊，就會(huì)產(chǎn)生不兼容或價(jià)格昂貴等問(wèn)題。對(duì)#1機(jī)組進(jìn)行修理時(shí)，重新設(shè)計(jì)了30%旁路系統(tǒng)，主機(jī)依然使用SIMATICS7400控制系統(tǒng)，充電設(shè)計(jì)了供電系統(tǒng)。此外，還對(duì)原有自動(dòng)、保護(hù)、聯(lián)鎖邏輯等進(jìn)行了修正，維持了電廠(chǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

改造中遇到的問(wèn)題分析：原始TELEPERM控制系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)服務(wù)與200MW電廠(chǎng)系統(tǒng)。內(nèi)部自動(dòng)調(diào)節(jié)與聯(lián)鎖保護(hù)電路較多，而且程序主要是TML語(yǔ)言，此種編程語(yǔ)言主要具有兩方面問(wèn)題，一方面，各個(gè)部分的控制都必須使用很多語(yǔ)言組成，條理模糊，檢修人員編程水平不高根本無(wú)法掌握回路流程，一般某句語(yǔ)言發(fā)生錯(cuò)誤，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)控制回路癱瘓。另一方面，原控制系統(tǒng)中的所有報(bào)警及數(shù)據(jù)顯示都必須人工敲定程序完成，運(yùn)行人員無(wú)法結(jié)合參數(shù)調(diào)節(jié)并控制門(mén)開(kāi)度，最嚴(yán)重的是一旦發(fā)出報(bào)警，必須及時(shí)進(jìn)行人工查詢(xún)報(bào)警代碼，影響了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在實(shí)際操作中，如果處理不當(dāng)，將產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的問(wèn)題。如何克服以上問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)源程序功能已經(jīng)成為技術(shù)人員研究的主要問(wèn)題，可以逐句翻譯并理解系統(tǒng)控制邏輯，標(biāo)示清楚每句語(yǔ)句的含義，然后將改進(jìn)后的PCS7系統(tǒng)應(yīng)用到內(nèi)部，自行設(shè)計(jì)圖形并組織形態(tài)，最終將其轉(zhuǎn)化為清晰可見(jiàn)的控制流程邏輯。

2、發(fā)展前景和趨勢(shì)特點(diǎn)

油田電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展經(jīng)歷了較長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期，在整個(gè)過(guò)程中將多數(shù)不相干的科學(xué)技術(shù)融合在一起，從而實(shí)現(xiàn)可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展前景廣闊，主要具有以下特點(diǎn)：

一是分布式方向發(fā)展。如今能源消耗越來(lái)越快，開(kāi)始出現(xiàn)一種集約化發(fā)展的電力運(yùn)行方式，也即是分布式電力控制系統(tǒng)，這項(xiàng)系統(tǒng)直接獲得了更為廣泛的關(guān)注。本身具有非常靈活的特點(diǎn)，也即是變負(fù)荷調(diào)峰的性能。而這整個(gè)過(guò)程也直接降低了輸變電所消耗的資金，所以就需要做好能源的節(jié)約以及可再生能源的有效利用，因此就必須要提升系統(tǒng)所具有的輸電穩(wěn)定性，這樣才符合節(jié)約性社會(huì)的發(fā)展理念。

二是圖形化方向發(fā)展。由于輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量非常大，因此那種比較單純的傳輸數(shù)據(jù)完全無(wú)法滿(mǎn)足其需求，所以圖形化的應(yīng)用直接促使信息的傳輸實(shí)現(xiàn)一個(gè)全新的高度，不但高效，而且非常穩(wěn)定，直接為電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)全新的機(jī)遇。

三是遠(yuǎn)處化方向發(fā)展。這主要是在傳統(tǒng)RTU技術(shù)的基礎(chǔ)上加以設(shè)計(jì)，并以此來(lái)采用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制來(lái)完善系統(tǒng)方面的硬件平臺(tái)。并以此來(lái)擴(kuò)展計(jì)算機(jī)硬件接口來(lái)直接完成四遙的全部過(guò)程。所以這種方式的優(yōu)點(diǎn)主要還是其設(shè)計(jì)周期短，同時(shí)具有非常好的擴(kuò)展性，而且開(kāi)發(fā)起來(lái)非常方便，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

【參考文獻(xiàn)】：

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