大慶油田采油八廠

有載調(diào)容變壓器實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

米景林

大慶油田采油八廠

針對抽油機(jī)配電變壓器的運(yùn)行現(xiàn)狀，根據(jù)抽油機(jī)運(yùn)行特性，研制開發(fā)有載調(diào)容變壓器。有載調(diào)容變壓器在大容量時(shí)線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線截面積較大，空載損耗大；小容量時(shí)線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線截面積較小，空載損耗小。該變壓器有63 kVA/30 kVA兩種容量，通過調(diào)容開關(guān)，在變壓器帶負(fù)載的情況下來調(diào)節(jié)啟動和運(yùn)行時(shí)的容量。該變壓器比相同規(guī)格的普通變壓器價(jià)格高2 000元（批量生產(chǎn)時(shí)），但每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用991元，2.02年可收回投資，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

抽油機(jī)；有載調(diào)容變壓器；空載損耗；功率因數(shù)

在電網(wǎng)中，網(wǎng)損有70%～80%為變壓器損耗，而變壓器的空載損耗又占變壓器損耗的70%～80%，因此變壓器的空載就占網(wǎng)損的50%～60%。由于抽油機(jī)啟動負(fù)荷大，正常負(fù)荷僅為額定負(fù)荷的40%左右，這樣選用的變壓器長期處于“大馬拉小車”狀態(tài)，造成變壓器空載損耗過大，浪費(fèi)電能，增加運(yùn)行費(fèi)用。因此降低抽油機(jī)配電變壓器運(yùn)行中的損耗、降低網(wǎng)損、提高電網(wǎng)的功率因數(shù)具有十分重要的意義。

針對抽油機(jī)配電變壓器的運(yùn)行現(xiàn)狀，根據(jù)抽油機(jī)運(yùn)行特性，研制開發(fā)有載調(diào)容變壓器，能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)容量，即啟動時(shí)大容量，保證正常啟動，從而達(dá)到降低運(yùn)行中的損耗、節(jié)約電能的目的。

1 有載調(diào)容變壓器的研制

研制有載調(diào)容變壓器主要是降低變壓器空載損耗，變壓器的空載損耗主要是鐵心損耗，在激磁電壓不變、線圈匝數(shù)固定的情況下，當(dāng)鐵芯中磁密較高時(shí)，鐵芯損耗較大，反之較小。

若想降低變壓器的空載損耗，就必須降低變壓器鐵芯的磁密。要想達(dá)到節(jié)能的目的，將變壓器線圈由額定匝數(shù)增加到一定數(shù)值后，空載損耗也成比例的降低。

有載調(diào)容變壓器在大容量時(shí)線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線截面積較大，空載損耗大；小容量時(shí)線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線截面積較小，空載損耗小。

2 有載調(diào)容原理

有載調(diào)容變壓器有63 kVA/30 kVA兩種容量，通過調(diào)容開關(guān)，在變壓器帶負(fù)載的情況下來調(diào)節(jié)啟動和運(yùn)行時(shí)的容量。工作原理為：啟動時(shí)（大容量）—起動后通過控制回路將調(diào)容開關(guān)切換到小容量（正常運(yùn)行）—停止時(shí)再自動切換為大容量。

有載調(diào)容變壓器（ST9型）容量為63 kVA與30 kVA時(shí)的每年損耗電能為

式中P0為空載損耗；I0%為空載電流；Pk為短路損耗；Uk為阻抗電壓；Pn為變壓器額定容量。

通過以上計(jì)算可知，ST9型30 kVA變壓器比ST9型63 kVA變壓器每年節(jié)省電能2 477.65 kW·h，折合人民幣991.06元。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

有載調(diào)容變壓器比相同規(guī)格的普通變壓器價(jià)格高2 000元（批量生產(chǎn)時(shí)），但每年可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用991元，2.02年可收回投資，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

（1）有載調(diào)容變壓器的調(diào)容開關(guān)控制回路在抽油機(jī)控制箱內(nèi)，調(diào)容開關(guān)的電機(jī)電源也取自抽油機(jī)控制箱，由于油田的抽油機(jī)井點(diǎn)多、面廣、無人值守，經(jīng)常發(fā)生電氣設(shè)備丟失現(xiàn)象，當(dāng)電力電纜和控制電纜以及控制箱內(nèi)控制回路出現(xiàn)故障時(shí)，會造成變壓器停運(yùn)甚至燒毀。

（2）該變壓器是通過控制回路強(qiáng)制性調(diào)節(jié)容量，不是通過負(fù)載變化自動調(diào)節(jié)容量，不適合荷載變化較大的抽油機(jī)井。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.048