油田高耗能變壓器減容及節能改造

張紅梅?商明輝?王勇

摘 要：油田想要更好的生產，電能是非常重要的，現在很多油田配備的變壓器都是S7型高能耗變壓器，電能經過電網和變壓器后，損耗非常大，甚至可能超過10%，其中高能耗變壓器便會消耗其中的7%，做好油田高耗能變壓器的減容和節能改造工作，能夠幫助油田節約大量的資金。筆者主要分析了當前油田電網現狀及存在的問題，并探討了變壓器減容改造的措施，希望能夠幫助油田節約更多的資金，維護油田的經濟利益。

關鍵詞：油田電網;高耗能變壓器;減容;節能改造

DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.306

油田想要更好的進行油氣資源的開發，便必須重視電能，并且隨著油田規模的不斷擴大，其用電量也會有明顯，用電量也有了明顯的增加，油田為了更好的提高其經濟效益，便必須在確保油氣正常生產的同時，盡量地降低生產的成本，通過有效措施來盡量地降低電能分配以及應用過程中所產生的相關損耗，切實提高電能的利用效率，給油田生產順利進行奠定基礎。當前而言，油氣開采的時候變壓器的消耗非常嚴重，油田需要淘汰那些耗能比較嚴重的變壓器，合理地調整變壓器的容量，從而更好的達到節能降耗的目的。

1 油田電網現狀及存在的主要問題

1.1 油田電網現狀分析

很多油田中，電網都是在20世紀八九十年代建設的，已經應用了數十年，電力設備存在比較嚴重的老化。為了確保油田生產的安全，很多油井都進行了高能耗變壓器的配置，變壓器負荷應用率僅僅為百分之三十，沒有很好地考慮到變壓器經濟運行情況，油田電網電壓等級一般是6kV、10kV、35kV，其中高能耗變壓器大約有百分之六十左右，分布在很多采油區塊中。

1.2 油田電網存在的主要問題

在進行油田開發的早期，使用的變壓器都意境和負荷區間出現了比較大的偏離，并且低壓供電線路比較長，存在較大的壓降和線損問題。此外，我國城鎮化建設不斷的進行，很多變壓器架空的高度要求超過2.5米，并且落地式變壓器也需要選擇措施來對其進行遮擋，這種情況的存在也會導致變壓器出現安全運行的隱患[1]。現在，我國很多油田中，配電變壓器的數量非常多，大都是S7型變壓器，其能耗比較高，并且負載損耗和空載也比較高，設備老化，存在嚴重的設備老化問題，需要投入的后續維護資金比較多，通過分析S7型變壓器和S9型、S11型變壓器可以發現，后兩者的空載損耗會降低百分之七十，負載損耗也會有百分之三十六的降低，這便需要做好配電變壓器的減容工作，通過新型節能變壓器來供電，做好一衛改造工作，盡量地將變壓器的損耗降到最低，保證節能減耗的效果，給電網經濟合理運行奠定基礎。

2 變壓器改造可行性分析

通過分析經濟效益方面可以發現，在進行高耗能變壓器節能改造的時候，主要內容是進行磁通道設計的優化，輔助工作是工藝和材料，通過節能改造可以確保改造之后的變壓器性能能夠達到S9型變壓器，從而幫助油田進行電能的節約。通過計算機輔助設計技術，能夠讓磁通密度、變壓器繞組以及電流密度匹配的合理，將負載損耗和變壓器空載降到最低，這種情況下，變壓器的總損耗能降低兩成到兩成半，能夠滿足國家的低能耗變壓器相關標準，節能效果比較出色，變壓器運行的時候，費用也會有明顯的降低。若是能夠將油田中的所有S7型變壓器都改造成為能耗較低的變壓器，那么油田經濟效益會有明顯的提高。改造和利用高耗能的變壓器，能夠幫助油田減少進行新設備購置的成本，能夠滿足國家節能降耗的相關要求。市場上變壓器制造的相關企業比較多，變壓器的設計參數也往往各不相同，這也會導致油田進行變壓器改造的時候，難度較大，在改造之前，必須做好變壓器特性的測試工作，并且變壓器不同，其材質也各不相同，必須單獨的設計每個變壓器的改造方案，確保方案符合實際的需要。

在變壓器改造的時候，變壓器絕緣油也能夠進行再次回收利用，這也能夠很好地降低改造的成本，為了提高電力設備耐壓能力，在進行絕緣材料選擇的時候，可以選擇新型的材料，需要進行新型密封膠墊的更換，加固導線[2]。在進行繞組更換，減少鐵芯磁通密度的時候，可以進行鐵芯疊積結構的優化，將以往的二階交錯轉變成三階接縫的辦法，這樣也能夠將空載損耗有效的降低，變壓器本身的空載損耗也會有明顯降低。若是耗能耗變壓器的材質是硅鋼片或者是鐵芯制造工藝比較差，那么可以更換一部分的硅鋼片，將變壓器節能指標提高到S9變壓器的標準。

3 變壓器減容改造分析

當前，很多油田企業為了更好的發展都需要更新變壓器，以往的陳舊的能耗較高的變壓器需要被改造或者淘汰，新型變壓器選型的時候應該將經濟性和技術性作為標準，重視節能降耗效果的提高，不能夠再使用那些能耗比較高的S7型變壓器，可以將那些節能效果比較好的S9、S11變壓器運用進來。

3.1 變壓器節能改造

進行變壓器節能改造的時候，需要全面地考慮到主絕緣距離、空載損耗、線圈高度以及負荷損耗等一系列的指標，合理地調整電流的密度以及繞組參數，合理的配置變壓器本身的電磁參數，這樣能夠很好地降低變壓器空載以及負荷情況下產生的損耗，實現變壓器的節能改造。

3.2 變壓器技術改造

在對變壓器進行節能改造前，必須對高能耗的變壓器的性能進行整體的分析，廠家不同，變壓器的圖紙也存在較大的差距，容量相同的硅鋼片也會存在一定的不同，尺寸和鐵芯材質的差距也會更大。想要做好高耗能變壓器的節能降耗改造，那么便必須再次的設計變壓器的電磁，重新進行高低線圈的繞制，并及時地進行變壓器絕緣部分的更換，以往的油箱和鐵芯等一些部件可以重復的使用，有意識地優化一些構件，切實提高變壓器的可靠性以及機械強度，確保變壓器能夠在合理符合區間內運行。

若是變壓器鐵芯的材質能夠滿足改造的相關要求，在經過理論及試驗方面的論證之后，可以再次地進行變壓器繞組的設置，增加以往鋁線圈的匝數，將其改進成為銅線圈，將變壓器磁通密度降低，從而滿足空載損耗性能方面的要求[3]。若是改造鐵芯和線圈的時候，變壓器本身的材質不高，還存在較為嚴重的銅損、鐵損的情況，這種情況下僅僅改進繞組很難降低能耗，這便需要優化主級鐵芯，從而滿足節能降耗的需要。在降容改造的時候，若是變壓器本身的結構設計已經較為緊湊，鐵芯窗口尺寸無法滿足相關的要求，無法經過改造變成容量相同的能耗較低的變壓器，那么可以將其改造成為容量較低的節能變壓器。

4 結語

油田做好高耗能變壓器的改造，能夠讓油田的用電更加的安全，提高配電網本身的安全性和可靠性，從而給油田的油氣資源更好的開發奠定基礎。節能改造油田高耗能變壓器，還能夠幫助油田電網提高其供電的質量和能力，轉變以往能耗較高的情況，有效地降低電網的損耗，從而切實提高節能降耗的效果，讓油田電網運行得更加經濟。

參考文獻

[1]梁智鵬.淺談油田高耗能變壓器減容及節能改造[J].中國設備工程，2020（05）：120-121.

[2]劉漢立.油田電網35 kV級高耗能變壓器節能技術改造[J].石油石化節能，2018，8（06）：57-58+11.

[3]付婧.淺談油田高耗能變壓器減容及節能改造[J].化工管理，2013（06）：13.