摘 要 抽油機(jī)是目前油田機(jī)械采油的主要設(shè)備，其耗能量占到油田總耗能量的1／3以上，我廠每年電量消耗在4億kW.h左右，其中油井生產(chǎn)用電消耗就達(dá)2.4億kW.h。造成抽油機(jī)耗電量居高不下的主要因素有：一是用于拖動抽油機(jī)的電機(jī)普遍存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。二是油井大部分都分布在野外，不法盜電分子經(jīng)常在油井變壓器出口及控制柜處掛接線路盜電，造成能源浪費(fèi)。為解決以上兩種問題，我廠嘗試引進(jìn)了嘯林XLJB型節(jié)能防盜變壓器，該變壓器采用專用傳感器和計算機(jī)模塊控制件。可以根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)變壓器容量及電機(jī)輸出功率，并且創(chuàng)新地實現(xiàn)了將油井控制柜內(nèi)置于變壓器上，有效地解決了“大馬拉小車”及盜電問題。

關(guān)鍵詞 嘯林變壓器；盜電；節(jié)能；安全

中圖分類號TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號1673—9671—(2009)122—0013—01

用于拖動抽油機(jī)的電機(jī)功率一般為55kW、45kW，~137kW幾種，這些電動機(jī)的實際運(yùn)行功率一般小于10kW，其負(fù)荷率小于25％，功率因數(shù)小于0.5，存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。由于負(fù)荷率低，降低了電動機(jī)的工作效率，造成能源浪費(fèi)，功率因數(shù)低，無功損耗大，加大了線路及變配電設(shè)備的自身損耗。 造成抽油機(jī)運(yùn)行過程中“大馬拉小車”現(xiàn)象的主要原因有： 1)抽油機(jī)啟動所需轉(zhuǎn)矩較大，作業(yè)用驢頭時亦需較大的轉(zhuǎn)矩，抽油機(jī)不平衡時，上死點(diǎn)或下死點(diǎn)也需要較大的轉(zhuǎn)矩，滿足運(yùn)行功率需求的電動機(jī)不一定能滿足上述要求。 2)拖動油井的電動機(jī)一般按抽油機(jī)的機(jī)型匹配，而實際上，這些抽油機(jī)工作于不同的油井，其負(fù)荷變化較大，也易造成“大馬拉小車”現(xiàn)象。 又由于油井大部分都分布在野外，不法盜電分子經(jīng)常在油井變壓器出口及控制柜處掛接線路盜電，造成能源浪費(fèi)。

因此油井“大馬拉小車”現(xiàn)象和油井盜電是制約油井耗電量居高不下的主要因素。

1 就幾種解決“大馬拉小車”問題的方法分析

解決“大馬拉小車”問題，可從控制箱、拖動電機(jī)及變壓器三方面人手。

1)油井控制箱。從控制箱做文章，有△一Y轉(zhuǎn)換，可控硅調(diào)壓等方法。但從現(xiàn)場應(yīng)用看，這些技術(shù)對現(xiàn)場要求條件高，使用壽命短，節(jié)電空間小，投入產(chǎn)出比大，且由于油井屬野外作業(yè)設(shè)備，被盜、被破壞現(xiàn)象嚴(yán)重，投資回收難度大。 2)拖動電動機(jī)。更換拖動電機(jī)，一是由于受到抽油機(jī)工作特點(diǎn)的限制，小功率電動機(jī)不易滿足作業(yè)用驢頭需要，此外，如果電動機(jī)溫升超過其絕緣等級允許的溫升限度，電動機(jī)的絕緣壽命會急劇下降，電動機(jī)的溫升由電動機(jī)電流大小決定，而不是由輸入有功功率來決定。當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動一般負(fù)載(如~q，Ct、泵類等)時，電流隨著有功功率成比例變化，但在驅(qū)動抽油機(jī)這類特定負(fù)載時則完全不同，而是電動機(jī)的電流負(fù)荷率遠(yuǎn)大于功率負(fù)荷率，這說明用抽油機(jī)的電動機(jī)工作時測得的輸入有功功率與電動機(jī)額定輸入功率的比值來評價電動機(jī)負(fù)荷率高低是不全面的，不能只看到電動機(jī)的平均功率小就盲目地?fù)Q用小功率電動機(jī)。還必須考慮到其lT作電流是否超過了其額定工作電流，否則會出現(xiàn)電動機(jī)使用壽命縮短，發(fā)生電動機(jī)燒毀事故。且更換下來的電動機(jī)也不可閑置不用，投入大。 3)XLJB節(jié)能變壓器。通過對以上兩種方法的分析，我們嘗試使用專門針對這些問題設(shè)計出來的油井專用變壓器一XLJB節(jié)能變壓器。

2 XUB節(jié)能變壓器技術(shù)優(yōu)勢

1)XLJB型節(jié)能防盜變壓器采用專用傳感器和計算機(jī)模塊控制件，通過對負(fù)載變化的適時跟蹤，對電機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，然后把檢測信息傳給控制中心，由控制中心處理后，把指令傳給主磁場鐵芯上設(shè)置的自動控制繞組，來按需自動控制主磁通量的大小變化，實現(xiàn)變壓器大容量啟動，小容量運(yùn)行，從而解決油井實際運(yùn)行負(fù)荷較小。而變壓器匹配容量較大問題造成的變壓器的“大馬拉小車”的問題。 2)XLJB型節(jié)能防盜變壓器采用專用傳感器和計算機(jī)模塊控制件，通過對負(fù)載變化的適時跟蹤，對電動機(jī)實行星一角自動切換，使電動機(jī)在重負(fù)載時額定功率高，輕負(fù)載時額定功率低，解決了電機(jī)的大功率啟動，小功率運(yùn)行造成的電機(jī)的“大馬拉小車”的問題，使電機(jī)處于最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，從而獲得顯著節(jié)電效果。 3)XLJB型節(jié)能防盜變壓器針對以往變壓器與油井控制柜分體設(shè)置，控制柜置于地上，一方面易造成破壞、盜電，另一方面使用不安全的問題，創(chuàng)新地實現(xiàn)了將油井控制柜內(nèi)置于變壓器上，輸出電源直接從變壓器的內(nèi)置控制柜上進(jìn)入電機(jī)，控制油井啟停，并采用遙控操作技術(shù)，提高了設(shè)備使用的安全性。另外，由于變壓器懸掛較高且變壓器全封閉，老鄉(xiāng)低壓盜電無法掛接，增加了防盜電功能，較好解決了低壓盜電問題。 4)XLlB型節(jié)能防盜電變壓器具有欠壓、過載、堵轉(zhuǎn)、缺相等電機(jī)保護(hù)功能。 5)帶有普通態(tài)和節(jié)能態(tài)轉(zhuǎn)換功能，油井控制箱內(nèi)備有常規(guī)用電插座，方便油井作業(yè)和其他常規(guī)用電工作。

3 XLJB型節(jié)能變壓器的實際使用效果

我們從節(jié)能效果、安全性、環(huán)境適應(yīng)性以及防盜性進(jìn)行評價。 1)局能源檢測中心對11臺該類型變壓器進(jìn)行了普通和節(jié)能兩種狀態(tài)的對比測試，根據(jù)測試結(jié)果11臺變壓器平均有功節(jié)電率為19.29％，無功節(jié)電率為50.24％，綜合節(jié)電率為21.02％。 2)由于有過流、過載、欠載、缺相、斷相、短路、接地等各項保護(hù)措施，并且抽油機(jī)的啟、停均采用遙控操作，設(shè)備安全運(yùn)行有保障。 3)由于該產(chǎn)品專為油井設(shè)計開發(fā)，有較好的防雨及通風(fēng)性能，環(huán)境適應(yīng)性較好。 4)該設(shè)備輸出的是可變電壓，一般電器無法使用，且變壓器高、低壓接線端子均被密封，控制柜與變壓器低壓出線端采用內(nèi)部走線，有較好的防盜電功能。通過現(xiàn)場試驗也證明了這一點(diǎn)。在原盜竊電嚴(yán)重的油井更換改造后沒有再發(fā)生盜電現(xiàn)象。在節(jié)能狀態(tài)下，如果不外接電源，連測試儀器都無法工作。

4 結(jié)論

通過現(xiàn)場實際應(yīng)用，我們得出如下結(jié)論：1)該變壓器是適合油井野外作業(yè)、具有較好防盜電作用的油井專用變壓器。2)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。3)可進(jìn)一步擴(kuò)大推廣規(guī)模。

作者簡介

李巖，女。本科，現(xiàn)就職于勝利油田現(xiàn)河采油廠技術(shù)質(zhì)量安全監(jiān)督中心，工程師。