电能计量技术在油田节能管理中的应用

2013-04-08张凯大庆石油管理局技术监督中心

石油石化节能 2013年7期

张凯（大庆石油管理局技术监督中心）

电能作为重要的能源已经广泛的应用于生活和生产中，所以在各行各业认真抓好电能的管理和应用工作，意义重大。电能计量是生产中用能管理的一项重要的基础工作。目前油田通过用电计量技术实现用电管理进行挖潜和增效，如改进供电系统的线路、负载和变压器，从而达到降低线损的目的。

电能计量技术包括电能计量远程自动化抄表、感应式电能表、检查电能计量装置的接线、电能计量的检验方法等。测量技术和实验手段的现代化已成为科技现代化的重要标志，目前电能计量所涉及的技术领域也发生了很大的变化。电能计量管理作为电力生产中的重要组成部分，其内容主要包括电能计量标准、管理计量值传递等方面的工作。

通过实践可以发现，我国油田现场用电的管理水平的高低，一般都是体现在建立用电计量技术的提高和完善水平上，电能消耗实际上是通过电能计量来评定的，本文主要叙述的是对油田用电的数据进行采集以及对数据信息进行管理的技术水平，并通过现场调查来评价电能表的性能，从而指导油田现场的下步用电计量的管理工作。

1 计量信息管理技术

油田目前的电能计量的信息管理技术是利用计算机技术对数据进行整理，然后通过计算来实现资源共享的优势，将高压电能、低压电能计量装置，抄表系统，用于采集数据的设备，有机整合为电能计量的管理系统，从而能够完成并提供各类电量信息，准确计算出线路运行过程中的损耗和电能计量器具的计算误差[1]。

1.1 电能计量参数构成

电能表为电能计量装置中的重要组成之一，其配置和性能直接影响到计量效果。目前油田现场所用的线路用电主要包括：生产方面的用电、外转供方面的用电和线路在运行过程中的损耗这三部分。其采用的一般数学模型为：

W线路=W生产+W外供+W线损

生产用电主要由集输系统、机械采油系统、注水系统和其他的辅助设备等组成。外转供用电主要包括对地方企业、周边农村和生活社区的转供用电。

电能计量装置管理主要包括如何选用计量器具、如何确定计量方案，然后进行安装检定、检修保管、运行维护、故障处理等相关内容的管理工作。未来油田节能技术将紧密的与地上的生产工艺技术进行结合。通过整体优化地上地下的工作，完善油气集输和电能、电网集输系统，对新能源、可再生能源的研究。只有油田节能技术发展了，才能促进油田生产工艺方面的改进。

2 我国电能计量技术在油田应用与发展

2.1 电能计量所用方法

电能计量作为计量手段的方法之一，有着属于自己的标准，其中基准就是计量的原始依据以及最高标准。国家计量基准、副计量基准和工作计量基准是根据它们作用的不同进行分类的计量基准。

1）原始计量方式。所谓传统方式就是人工操作的方式。这种方式最为原始，一般采取的形式为“一户一表”，由专职人员进行抄表，然后进行电费计算来收取费用。

2）现代的智能电表计量系统。本着能够降低电力人员工作的劳动量，并能够对整个电力系统的供应情况进行分析。目前用的新电表有电量和用电信息管理等用途，能够精确观察到整体用电量，提高了电力系统分析能力。

3）常用的智能抄表系统。现在油田现场比较流行的是智能的自动化抄表系统。它是随着计算机通信网络的发展而不断发展起来，是一种新型的、智能的电能计量方法。将电力网、通信网、广播网三网融合起来。

2.2 电能计量对节能降耗的作用

电能计量不仅是一个技术问题，同时是一个经济问题，是电力市场交易、营销的基础数据和基本技术支撑来源。合理精准的电能计量系统，需要辅助于高新技术，它需要通过准确的计量核算对供电系统进行正确的管理，更需要积极掌握新的电能计量技术，对有较高损耗的电网设备进行更换和处理，从而达到降低企业单位的能耗的目的，这样才能保障供电力量，做好电能计量工作，为油田的节能工作作出更大的贡献

2.3 电能计量技术的发展

一般在油田现场的注水、集输系统中，因用电负荷比较集中，于是较早就成立了计表系统。用于生产机械的采油井负荷点多，而且面也比较广，就无法实现对单井进行装表计量用电。目前单井能耗的数据计量发展和完善已经经历了3个阶段[2]。

第一阶段：最初是按照发电机的额定功率与发电机的运行效率的乘积进行电量推算的。计算公式用的有功功率的计算公式，抽油机井：电动机的额定功率，电泵井：电动机额定功率。

第二阶段：1996年将单井实测电流数据引入下列公式计算：

P1=1.723×Uλ×Iλcos α/1000

式中：

P1——电动机输入功率，kW；

Uλ——电动机输入电压，V；

Iλ——电动机输入电流，A；

cos α——功率因数。

因不具备功率因数的测试仪，就按照测试仪的固定值来进行计算：抽油井一般是按0.35 的固定值进行计算的；电泵井一般是按0.8的固定值来进行估算的。虽然在结果上还是存在一定的误差，但在很大程度上已经实现了电量的单井计量，实现了突破。

第三阶段：在2000年左右的时候，油田采油队配发了DJ-33型电参数动态平衡测试仪。该仪器能对电流、电压、电功率因数进行测量，并依据测量的结果可以计算其有功功率和无功功率。

2.4 线损电量

近来随着地方经济的迅猛发展，同以前的线路负荷相比，现在采油厂的部分线路负荷性质变化比较大，由过去的用于纯生产的线路逐渐转变为为地方企业和周边农村主要供电的线路，而且这部分线路的线损非常大，根据形势需要，对个别线路用电计量技术进行改造，实现用分线计量。这样既缓解了油地关系，又及时避免油田利益受到侵害。

3 电能计量存在的问题

首先，在用软件只是单方面的解决业务处理，该方法局限性较大，并没有在各个供电系统之间形成数据资源的共享，让资源浪费了。其次，部分外供电的计量仪表还包括在线路出口处的电量抄表在内的部分仪表，仍然是手工抄表。手工抄表会出现数据录取周期长、产生的误差大等一系列的问题，给用电分析带来了麻烦。因此，在油田的节能管理工作中，需要建立一个功能大、用电数据源点唯一且能充分共享、覆盖面积较为广泛的用电管理系统。