油田高耗能变压器减容及节能改造
张红梅?商明辉?王勇
摘 要：油田想要更好的生产，电能是非常重要的，现在很多油田配备的变压器都是S7型高能耗变压器，电能经过电网和变压器后，损耗非常大，甚至可能超过10%，其中高能耗变压器便会消耗其中的7%，做好油田高耗能变压器的减容和节能改造工作，能够帮助油田节约大量的资金。笔者主要分析了当前油田电网现状及存在的问题，并探讨了变压器减容改造的措施，希望能够帮助油田节约更多的资金，维护油田的经济利益。
关键词：油田电网;高耗能变压器;减容;节能改造
DOI：10.12249/j.issn.1005-4669.2020.26.306
油田想要更好的进行油气资源的开发，便必须重视电能，并且随着油田规模的不断扩大，其用电量也会有明显，用电量也有了明显的增加，油田为了更好的提高其经济效益，便必须在确保油气正常生产的同时，尽量地降低生产的成本，通过有效措施来尽量地降低电能分配以及应用过程中所产生的相关损耗，切实提高电能的利用效率，给油田生产顺利进行奠定基础。当前而言，油气开采的时候变压器的消耗非常严重，油田需要淘汰那些耗能比较严重的变压器，合理地调整变压器的容量，从而更好的达到节能降耗的目的。
1 油田电网现状及存在的主要问题
1.1 油田电网现状分析
很多油田中，电网都是在20世纪八九十年代建设的，已经应用了数十年，电力设备存在比较严重的老化。为了确保油田生产的安全，很多油井都进行了高能耗变压器的配置，变压器负荷应用率仅仅为百分之三十，没有很好地考虑到变压器经济运行情况，油田电网电压等级一般是6kV、10kV、35kV，其中高能耗变压器大约有百分之六十左右，分布在很多采油区块中。
1.2 油田电网存在的主要问题
在进行油田开发的早期，使用的变压器都意境和负荷区间出现了比较大的偏离，并且低压供电线路比较长，存在较大的压降和线损问题。此外，我国城镇化建设不断的进行，很多变压器架空的高度要求超过2.5米，并且落地式变压器也需要选择措施来对其进行遮挡，这种情况的存在也会导致变压器出现安全运行的隐患[1]。现在，我国很多油田中，配电变压器的数量非常多，大都是S7型变压器，其能耗比较高，并且负载损耗和空载也比较高，设备老化，存在严重的设备老化问题，需要投入的后续维护资金比较多，通过分析S7型变压器和S9型、S11型变压器可以发现，后两者的空载损耗会降低百分之七十，负载损耗也会有百分之三十六的降低，这便需要做好配电变压器的减容工作，通过新型节能变压器来供电，做好一卫改造工作，尽量地将变压器的损耗降到最低，保证节能减耗的效果，给电网经济合理运行奠定基础。
2 变压器改造可行性分析
通过分析经济效益方面可以发现，在进行高耗能变压器节能改造的时候，主要内容是进行磁通道设计的优化，辅助工作是工艺和材料，通过节能改造可以确保改造之后的变压器性能能够达到S9型变压器，从而帮助油田进行电能的节约。通过计算机辅助设计技术，能够让磁通密度、变压器绕组以及电流密度匹配的合理，将负载损耗和变压器空载降到最低，这种情况下，变压器的总损耗能降低两成到两成半，能够满足国家的低能耗变压器相关标准，节能效果比较出色，变压器运行的时候，费用也会有明显的降低。若是能够将油田中的所有S7型变压器都改造成为能耗较低的变压器，那么油田经济效益会有明显的提高。改造和利用高耗能的变压器，能够帮助油田减少进行新设备购置的成本，能够满足国家节能降耗的相关要求。市场上变压器制造的相关企业比较多，变压器的设计参数也往往各不相同，这也会导致油田进行变压器改造的时候，难度较大，在改造之前，必须做好变压器特性的测试工作，并且变压器不同，其材质也各不相同，必须单独的设计每个变压器的改造方案，确保方案符合实际的需要。
在变压器改造的时候，变压器绝缘油也能够进行再次回收利用，这也能够很好地降低改造的成本，为了提高电力设备耐压能力，在进行绝缘材料选择的时候，可以选择新型的材料，需要进行新型密封胶垫的更换，加固导线[2]。在进行绕组更换，减少铁芯磁通密度的时候，可以进行铁芯叠积结构的优化，将以往的二阶交错转变成三阶接缝的办法，这样也能够将空载损耗有效的降低，变压器本身的空载损耗也会有明显降低。若是耗能耗变压器的材质是硅钢片或者是铁芯制造工艺比较差，那么可以更换一部分的硅钢片，将变压器节能指标提高到S9变压器的标准。
3 变压器减容改造分析
当前，很多油田企业为了更好的发展都需要更新变压器，以往的陈旧的能耗较高的变压器需要被改造或者淘汰，新型变压器选型的时候应该将经济性和技术性作为标准，重视节能降耗效果的提高，不能够再使用那些能耗比较高的S7型变压器，可以将那些节能效果比较好的S9、S11变压器运用进来。
3.1 变压器节能改造
进行变压器节能改造的时候，需要全面地考虑到主绝缘距离、空载损耗、线圈高度以及负荷损耗等一系列的指标，合理地调整电流的密度以及绕组参数，合理的配置变压器本身的电磁参数，这样能够很好地降低变压器空载以及负荷情况下产生的损耗，实现变压器的节能改造。
3.2 變压器技术改造
在对变压器进行节能改造前，必须对高能耗的变压器的性能进行整体的分析，厂家不同，变压器的图纸也存在较大的差距，容量相同的硅钢片也会存在一定的不同，尺寸和铁芯材质的差距也会更大。想要做好高耗能变压器的节能降耗改造，那么便必须再次的设计变压器的电磁，重新进行高低线圈的绕制，并及时地进行变压器绝缘部分的更换，以往的油箱和铁芯等一些部件可以重复的使用，有意识地优化一些构件，切实提高变压器的可靠性以及机械强度，确保变压器能够在合理符合区间内运行。
若是变压器铁芯的材质能够满足改造的相关要求，在经过理论及试验方面的论证之后，可以再次地进行变压器绕组的设置，增加以往铝线圈的匝数，将其改进成为铜线圈，将变压器磁通密度降低，从而满足空载损耗性能方面的要求[3]。若是改造铁芯和线圈的时候，变压器本身的材质不高，还存在较为严重的铜损、铁损的情况，这种情况下仅仅改进绕组很难降低能耗，这便需要优化主级铁芯，从而满足节能降耗的需要。在降容改造的时候，若是变压器本身的结构设计已经较为紧凑，铁芯窗口尺寸无法满足相关的要求，无法经过改造变成容量相同的能耗较低的变压器，那么可以将其改造成为容量较低的节能变压器。
4 结语
油田做好高耗能变压器的改造，能够让油田的用电更加的安全，提高配电网本身的安全性和可靠性，从而给油田的油气资源更好的开发奠定基础。节能改造油田高耗能变压器，还能够帮助油田电网提高其供电的质量和能力，转变以往能耗较高的情况，有效地降低电网的损耗，从而切实提高节能降耗的效果，让油田电网运行得更加经济。
参考文献
[1]梁智鹏.浅谈油田高耗能变压器减容及节能改造[J].中国设备工程，2020（05）：120-121.
[2]刘汉立.油田电网35 kV级高耗能变压器节能技术改造[J].石油石化节能，2018，8（06）：57-58+11.
[3]付婧.浅谈油田高耗能变压器减容及节能改造[J].化工管理，2013（06）：13.
