油井低压配电线路损耗测试技术的研究应用

梁海洋（大庆油田方兴公司）



油井低压配电线路损耗测试技术的研究应用

梁海洋（大庆油田方兴公司）

结合大庆油田某采油厂油井低压配电线路损耗监测技术现状和存在的问题，提出了开展油田油井低压配电线路损耗测试技术研究与应用这一重要研究课题，介绍了主要研究内容、技术关键、节能监测工作原理、现场测试情况以及应用效果，并对项目的经济和社会效益作了分析。实践证明，该技术测试准确度高、技术先进、可操作性强，能完全满足油田低压配电线路损耗节能监测技术要求，具有良好的推广应用价值。

油井；低压配电；线路损耗；测试技术

1　引言

供配电线路是油田开发企业生产运行的生命线，其安全经济运行不仅影响油田的油气开发生产，而且还对油气生产开发成本产生直接的影响[1]。如何保证油田电力线路供电的可靠性，提升电网供电质量，降低企业用电成本，成为油田开发企业生产经营管理中的一项重要工作内容。

大庆油田某采油厂共有6 kV、10 kV配电线路59条，变压器1951台，年平均负荷6.5×104kW。采油厂日运行油井为2200余口，日耗电54×104kWh，平均单井日耗电247 kWh，低压线路总长超过150 km，且油井低压线路长短不一，低压线路损耗较大。另一方面，供电低压线路老化造成电流变化大，导致压线路损耗增大，能耗增加[2]。

目前，石油开发行业并没有制定出台相关低压线路损耗测试技术标准。为掌握现场测试技术方法，开展了低压线路损耗进行测试技术研究试验。

2　研究内容

2.1技术现状

目前，采油厂主要利用HIOKI 3169电参数测试仪对机械采油系统油井电动机运行参数的监测，依据SY/T 5264—2012《油田生产系统能耗测试和计算方法》标准中机械采油系统的测试与计算的方法，根据现场测试计算出油井机械系统运行效率，并作出油井机采系统运行状况的科学评价[3]。对于油井低压配电线路损耗状况，由于受监测技术和现场生产工艺条件限制未展开有效监测。

2.2主要研究内容

1）油井低压配电线路损耗测试方法。

2）通过对测试数据分析，找出影响油井配电低压线路损耗的因素及解决方法。

3）油井低压配电线路损耗测技术方案优化设计，实现低压配电线路两端的同步监测。

4）低压配电线路损耗的测试与计算方法。

测试仪器的精度会影响测试结果，需选择精度高的测试仪器。

3　测试方案

依据SY/T 5264—2012《油田生产系统能耗测试和计算方法》标准中机械采油系统的测试与计算的要求开展现场测试。

油井低压线路主要存在高架线路和埋地线路2种形式。油井低压配电线路损耗测试的技术难点主要是油井低压线路多是埋于地下，对其线路规格及长度的统计存在难度；由于油井低压配电线路损耗在油井整个耗电中所占比例较低，现场测试存在难度；由于测试仪器精度和测试方法会影响测试结果，针对存在的测试技术难题，提出优化测试技术方案：

1）采用高准确度的HIOKI 3169低压电参数测试分析仪（其现场测试准确度达到0.2%）。

2）油井控制箱输入侧和变压器输出侧分别用2台或多台HIOKI 3169低压电参数测试分析仪，并安装同步控制无线传输组件进行测试，确保测试过程的同步一致性。

3）改进原测试仪器的电压夹，确保现场测试过程的安全可靠性。

4）为了减小仪器误差的影响，每次测试时间为15 min，第1次测试完成后再交换另1台仪器测试15 min，取2次测量的平均值为测试结果，根据测试结果计算出线路损耗情况。

4　现场应用

4.1测试情况

按照制定的现场测试技术方案，于2014年8月组织油井低压配电线路损耗现场测试，共完成对采一、采三、采五管理区油井生产现场低压配电线路损耗测试53条，其中高空架设线低压线路11条，埋地铺设低压线路42条，35 mm2电缆51条，50 mm2电缆2条，低压配电线路材料均为多股铝芯电缆，并取得了良好现场测试试验应用效果。现场测试数据统计，见表1。

表1　低压配电线路损耗测试汇总

由表1中可知，53条油井低压配电线路总损耗量为7913 W。其中，11条高空架设低压配电线路实际损耗总量比理论损耗总量高出983.67 W，多出73.83%；42条埋地铺设低压配电线路实际损耗总量比理论损耗总量高出2 359.77 W，多出72.4%。53条低压配线路实际损耗量均高于其理论损耗量，其中高于理论损耗量1倍以上的低压配电线路有11条。造成实际配电线路损耗量比理论多的主要原因：配电线路负载率低，且油井电动机功率因数较低；低压配电线路两端接线质量不佳，造成配电线路接触电阻增大；部分电缆使用年限较长老化，绝缘性能下降，特别是部分埋地电缆损耗明显增大。

4.2治理措施及现场应用效果

对高损耗低压配电线路主要采取以下几项治理措施：合理设置油井配电变压器位置，降低低压线路长度，降低低压线路电阻值，减少线路损耗；推广应用油井无功智能自动补偿控制柜，提高油井电动机功率因数，减少无功损耗；规范低压配电线路两端接线方法，提升低压线路接线质量，减小线缆接触电阻，降低损耗；优化现场油井管理，降低油井生产工作电流，从而降低缆损耗；加强埋地电缆管理，对埋地电缆地面应设置标示标志，防止因其它现场施工作业对埋地电缆的破坏；对使用年限较长，存在接头多，绝缘性能下降的电缆，线缆损耗增加的部分电缆及时更换或淘汰，确保电缆体质高效运行。

5　效益分析

1）节能效益。通过开展油井低压线路损耗节能监测的技术创新研究与现场应用，有针对性地提出了合理制定低压线路损耗治理措施，确保油井低压配电线路高效优质运行，实现了降低线路损耗42.97%的工作目标，53条低压配电线路实现年降低线路损耗29 784 kWh，电价按0.625元/kWh计算，则年创节电效益1.861 5万元。

2）测试效益。按每条油井低压线路损耗专项检测费用按1000元计算，相关测试机构全年共完成油井低压线路损耗专项检测53条，年节约测试费用5.3万元。

6　结语

通过开展油井低压配电线路损耗监测技术的研究，解决了采油厂长期以来油井低压线路损耗得不到测试的技术难题，能够及时了解和掌握油井低压配电线路损耗运行现状，提出有针对性的改进对策治理措施，有效节能降低低压线路损耗量，达到整体减耗的效果。据统计，通过采取高损耗低压配电线路专项治理措施后，53条配电线路总损耗量由治理前的7913 W下降到目前的4513 W，下降了42.97%，取得了良好的节能降耗效果。

[1]朱益飞，陈永生，潘道兰.节能降耗技术在油田配电系统中的应用[J].电气时代，2006，26（9）：82-83.

[2]朱益飞.提高油田电网质量的探讨[J].电能质量，2011，1 （10）：117-120.

[3]石油工业节能节水专业标准化技术委员会.油田生产系统能耗测试和计算方法：SY/T 5264—2012[S].北京：石油工业出版社，2012：7-9.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.001

2015-07-12

（编辑 贾洪来）

梁海洋，2008年毕业于齐齐哈尔大学（计算机科学应用专业），从事油田综合服务管理工作，E-mail：850267905@qq. com，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司质量节能部，163000。

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