李鴻民

摘 要：油田的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)對(duì)電的依賴(lài)性很強(qiáng)，電力線(xiàn)路供電可靠性和質(zhì)量成為配電網(wǎng)的重點(diǎn)。由于油田滾動(dòng)開(kāi)發(fā)的原因，配電網(wǎng)點(diǎn)多面廣，結(jié)構(gòu)薄弱，供電可靠性低，運(yùn)行維護(hù)困難，電工勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)成本較高。該文通過(guò)分析某油田應(yīng)用情況，提出了存在的問(wèn)題和改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：配網(wǎng)自動(dòng)化 方案 改進(jìn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）10（b）-0033-02

1 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概述

1.1 配網(wǎng)自動(dòng)化

配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)是指利用現(xiàn)代電子、通信、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電力設(shè)備相結(jié)合，將配電網(wǎng)正常及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息完整準(zhǔn)確地傳輸給電力調(diào)度，為電力調(diào)度科學(xué)、合理調(diào)整運(yùn)行方式提供技術(shù)支持。

1.2 配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)

配網(wǎng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)可以歸納為：提高電網(wǎng)供電可靠性，切實(shí)提高電能質(zhì)量，確保不間斷優(yōu)質(zhì)供電；提高電網(wǎng)整體供電能力；實(shí)現(xiàn)配電管理自動(dòng)化，對(duì)管理過(guò)程提供信息支持；改善服務(wù)，提高管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率；減少運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和各種損耗，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2 油田電網(wǎng)現(xiàn)狀及問(wèn)題

2.1 電網(wǎng)現(xiàn)狀

某油田電力系統(tǒng)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，截止目前，建成110 kV變電站3座，主變壓器總?cè)萘?39 MVA；35 kV變電站6座，變壓器總?cè)萘?48.6 MVA；35 kV開(kāi)關(guān)站2座；建成輸配電線(xiàn)路97條，線(xiàn)路總長(zhǎng)約1 200 km，總計(jì)安裝配電變壓器2 137臺(tái)，形成了以110 kV、35 kV、輸變電和35 kV、6（10）kV配電網(wǎng)的全天候供配電電網(wǎng)。

2.2 存在問(wèn)題

某油田配電網(wǎng)目前存在以下不足：（1）油井線(xiàn)路負(fù)荷分配不均衡，部分線(xiàn)路負(fù)荷輕重不均。由于產(chǎn)能建設(shè)的需要，每年均要投產(chǎn)約100多口新井，這些新投產(chǎn)的油井不是按油井線(xiàn)路均勻投入的，造成有的線(xiàn)路負(fù)荷輕，有的線(xiàn)路負(fù)荷重，負(fù)荷分配不均。（2）單一線(xiàn)路輻射過(guò)長(zhǎng)，帶油井變壓器過(guò)多。油井線(xiàn)路從初建至今已將近40年，這些線(xiàn)路發(fā)展到今天，雖然經(jīng)過(guò)一些調(diào)整，但是有的線(xiàn)路還是帶油井變壓器過(guò)多，這樣造成線(xiàn)路故障率高，一條線(xiàn)路跳閘，造成多口油井停產(chǎn)，嚴(yán)重影響原油產(chǎn)量。

3 油田配電網(wǎng)自動(dòng)化方案及設(shè)備功能

3.1 配網(wǎng)自動(dòng)化方案

提高配網(wǎng)供電可靠性和自動(dòng)化程度，要有一個(gè)適合油田電網(wǎng)特點(diǎn)的方案，這樣才能充分發(fā)揮其效益。因此，針對(duì)油田特點(diǎn)采用以下方案。

一是在油井線(xiàn)路主干線(xiàn)、大分支上安裝柱上斷路器（重合器）；二是將相鄰線(xiàn)路進(jìn)行延伸，架設(shè)幾檔連在一起，形成環(huán)網(wǎng)供電，開(kāi)環(huán)運(yùn)行。通過(guò)分支、分段、聯(lián)絡(luò)柱上斷路器的配合，實(shí)現(xiàn)多條線(xiàn)路分段、環(huán)網(wǎng)供電，減少故障停電次數(shù)和時(shí)間，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)故障隔離，減少停電范圍。同時(shí)要滿(mǎn)足便于檢修和日常維護(hù)，實(shí)現(xiàn)非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，改善電壓質(zhì)量，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和無(wú)功配置，降低電能損耗，對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化管理，提高供電設(shè)備利用率，提高供電能力。如圖1所示，以變電站為單位，構(gòu)成6～35 kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，其主要設(shè)備：6～10 kV線(xiàn)路柱上斷路器（重合器）、35 kV線(xiàn)路柱上斷路器、35 kV線(xiàn)路負(fù)荷開(kāi)關(guān)、通訊網(wǎng)絡(luò)及站內(nèi)后臺(tái)系統(tǒng)。

3.2 配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備功能

在6～35 kV配網(wǎng)，1條配電線(xiàn)路上實(shí)現(xiàn)分支線(xiàn)路故障自動(dòng)隔離功能。故障時(shí)僅將故障段隔離，非故障段正常運(yùn)行。即：分支下端出現(xiàn)故障只有分支柱上斷路器（重合器）保護(hù)動(dòng)作跳閘，不影響主干線(xiàn)路供電。

6（10）kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足100 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)3級(jí)速斷、過(guò)流保護(hù)的精確配合，永久性故障加速跳閘并閉鎖。

35 kV配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足150 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)3級(jí)速斷、過(guò)流保護(hù)的精確配合，永久性故障加速跳閘并閉鎖。

后臺(tái)系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控各斷路器（重合器）及控制器的各種信息，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)功能，構(gòu)成完整的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。

4 配網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)用效果

通過(guò)配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在油田油井線(xiàn)路中的應(yīng)用，從近兩年的運(yùn)行情況看效果是非常顯著的。一是油井線(xiàn)路的故障跳閘次數(shù)大幅下降，由以前年故障跳閘次數(shù)一百五六十次減少到現(xiàn)在的每年四五十次；二是油井線(xiàn)路故障跳閘影響范圍大幅減少，改變了以往一點(diǎn)故障影響整條線(xiàn)路供電的局面；三是油井線(xiàn)路故障影響時(shí)間大幅縮短，故障處理方便、快捷，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低；四是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加科學(xué)、合理，易于調(diào)控?？傊渚W(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)在油井配電線(xiàn)路中的應(yīng)用，能夠提高油井線(xiàn)路供電的可靠性和供電質(zhì)量，同時(shí)又能降低運(yùn)行維護(hù)成本，保證了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全運(yùn)行，其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著。

5 不足及改進(jìn)建議

配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量的好壞決定著其功能能否可靠實(shí)現(xiàn)。筆者通過(guò)某油田實(shí)施配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)近兩年的運(yùn)行情況分析，主要存在以下問(wèn)題：一是隔離開(kāi)關(guān)，此開(kāi)關(guān)是三極聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，運(yùn)行操作過(guò)程中其傳動(dòng)桿易發(fā)生變形，強(qiáng)度不夠，造成分、合閘不到位現(xiàn)象。建議生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行改進(jìn)，選用強(qiáng)度大的傳動(dòng)桿，確保分、合閘到位；二是斷路器控制器，控制器是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，由于該控制器需在野外電桿上安裝，運(yùn)行環(huán)境惡劣，生產(chǎn)廠(chǎng)家考慮到為防止外力破壞，將微機(jī)保護(hù)裝置和通信模塊安裝于一個(gè)封閉的箱體內(nèi)，這樣散熱就成了控制器的薄弱環(huán)節(jié)。通過(guò)測(cè)試，夏天控制器內(nèi)溫度高達(dá)六七十度，電子產(chǎn)品在這樣的運(yùn)行環(huán)境下工作，會(huì)大大降低其使用壽命，并且會(huì)由于過(guò)熱造成誤動(dòng)或不動(dòng)。因此，建議生產(chǎn)廠(chǎng)家優(yōu)化改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，既兼顧防外力破壞的同時(shí)，又能解決散熱問(wèn)題，選用質(zhì)量上乘、可靠的電子元器件；三是通訊傳輸問(wèn)題，目前該系統(tǒng)是通過(guò)控制器上安裝的一套基于GPRS無(wú)線(xiàn)通訊模塊，依靠無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸途徑，將各斷路器數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)傳輸至變電站后臺(tái)，由于受公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的影響，會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)或操作指令傳輸滯后現(xiàn)象。因此，建議采用架設(shè)光纖的方式實(shí)現(xiàn)專(zhuān)用數(shù)據(jù)傳輸途徑，雖然建設(shè)成本高，但是可靠性、時(shí)效性將大大提高。當(dāng)前油井信息化建設(shè)正在實(shí)施，光纜將敷設(shè)到每口油井，我們可以借助已敷設(shè)的光纜進(jìn)行小的改造，形成資源共享，切實(shí)提高配網(wǎng)自動(dòng)化的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓富春.電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)[M].水利水電出版社，2003.

[2] 張鋒.淺談電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化及其發(fā)展方向[J].廣東科技，2008（8）：115-117.

[3] 鄭靜.淺談提高配電網(wǎng)供電可靠性方法的探究[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2012（12）：45.