一直以來，油田開采雖然提供了不少的能源，但它同時又在大量消耗，特別是對電能的消耗更是占據(jù)了相當(dāng)大的比重。通過對配電線路和變壓器的分析和改造，可以有效地減少電能消耗，實現(xiàn)節(jié)能減排，減少成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。
在油田開采的過程當(dāng)中，電能的消耗占據(jù)了大概一半的地位，每年電費就會占據(jù)總成本的三分之一。所以，倘若能夠?qū)τ吞锱潆娋€路改進和變壓器的技術(shù)改造，一定可以實現(xiàn)節(jié)能減排，大幅度縮小成本。
1 配電線路節(jié)能
1.1 增加電線截面面積
電線輸送電能時，會因為自身電阻的原因而消耗其中一部分電能。故而，從這個方面著手，也可以起到一定節(jié)能的作用。由于電阻和截面面積成反比，故而適當(dāng)增加導(dǎo)線的截面面積，可以有效地降低電線的電阻。母親還有不少石油開采企業(yè)的配電線路依然存在導(dǎo)線截面積不均勻、線路超負(fù)荷等問題。甚至，還有些線路還在采用落后的95mm2的鋼芯鋁絞線作為干線，使得電能損耗很大。通過計算得出，導(dǎo)線截面積提高一個型號，電線損耗功率就會下降三分之一左右。因此。如果條件允許，在安裝線路的時候要盡量選擇截面積大的導(dǎo)線。這樣不但可以滿足用電要求，還能夠節(jié)能減耗，降低成本。
1.2 提高功率、降低無功電流
提高電線功率因素，不但可以提高供電質(zhì)量，還能夠降低電線損耗和無功功率，自然可以起到節(jié)能效果。結(jié)合實際生產(chǎn)效果，我們可以從以下三個方面入手。
第一是確保變電所母線正常運行，要對母線上的電容器組單支電容器進行正常維護和維修，防止出現(xiàn)保險絲燒斷、容體鼓包等故障發(fā)生;第二是采用新型跌落式保險工作，降低老式電容器故障率的問題;第三是用低壓側(cè)帶無功補償?shù)腟II型變壓器替換老式變壓器，可以消除掉在電網(wǎng)上損耗的41.4%無功功率，有效降低了有功消耗以及電壓消耗。
1.3 導(dǎo)線材料的選擇
不同的材料，有不同的電阻，對電能的損耗也是不一樣。在長度、截面面積和溫度全部一樣的條件下。銀的電阻最小，其次是銅，隨后是鋁。不過由于銀是貴重金屬，不能當(dāng)導(dǎo)線，故而銅要相對好一些。不過，考慮到很多時候都是遠(yuǎn)距離送電，在氧化之后，鋁的化學(xué)性能比銅更穩(wěn)定，而且表明致密，外層的氧化膜可以保護鋁線。而且每年鋁的產(chǎn)量要比銅高出太多，鋁也要比銅便宜，密度更小，單位長度消耗更少。所以，長距離送電普遍用鋁，短距離送電才會用銅。
2 變壓器損耗原理
變壓器的線圈通電后會產(chǎn)生磁通，因為線圈內(nèi)部有一根鐵芯，磁通在鐵芯里流動的時候，與磁力線垂直的平面上便會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。這個電勢在鐵芯截面上形成了閉合回路，這樣會產(chǎn)生一定的電流，像是一個漩渦，故稱渦流。渦流的產(chǎn)生會使得鐵芯升溫發(fā)熱，從而造成電能損耗。另外，線圈的材料一般是銅線，銅線自身也有一定的電阻，自然會跟著消耗電能。所以變壓器的溫度變化主要來源于鐵芯和銅線，損耗也正是在此。
變壓器的損耗有兩個方面，即有功損耗和無功損耗。而有功損耗也是上面所講的鐵芯和銅線的損耗。無功損耗是沒有產(chǎn)生一點有實際效用的有功功率，它一部分是變壓器自身的電流所引起，是一個定值，無法更改;第二個是變壓器線圈電阻和流經(jīng)線圈的電流工程，這個損耗與流經(jīng)電流大小成正比。也就是說，流過變壓器線圈電流越大，損耗就越大。
3 變壓器的技術(shù)改造和節(jié)能措施
3.1 對變壓器容量的選擇
如何才能判斷一個變壓器是否好呢?這要根據(jù)它的負(fù)荷大小、狀態(tài)、性質(zhì)和過載能力來判斷，而這些因素有與生產(chǎn)廠家的技藝水平、材料選用等很多因素密切相關(guān)。故此，在選用變壓器時，要根據(jù)所使用的地方、需要達(dá)到什么樣的效果、有什么具體要求來甄選。一般情況下，如果一種變壓器的負(fù)載損耗和空載損耗相等的話，那這種變壓器損耗的功率就會最小，運行效率就會最高?？墒?，一些新型變壓器，空載損耗很低，如果單純追求最高效率，就會出現(xiàn)“大材小用”的現(xiàn)象。
3.2 應(yīng)用新型材料
無氧銅導(dǎo)線不但可以有效降低線圈電阻，還有利于減少變壓器運行中的鐵芯損耗和銅線損耗，從而降低變壓器的運行消耗。目前已經(jīng)開始使用的高溫超導(dǎo)配電變壓器，也正是應(yīng)用了新型材料非晶合金做鐵芯。根據(jù)檢測結(jié)果顯示，高溫超導(dǎo)變壓器的負(fù)載損耗與油浸式變壓器9型國家標(biāo)準(zhǔn)相比，低了95.5%，節(jié)省了近四十萬元;而且它比H級絕緣干式變壓器9型國家標(biāo)準(zhǔn)低97.2%，節(jié)省近六十萬元。把新型材料應(yīng)用到變壓器當(dāng)中，不但可以減少變壓器對電能的消耗，還提高了變壓器的抗短路性能。
為了能夠降低變壓器的磁滯損耗，對于變壓器的磁體材料也可以更換改進。最近這些年研究出來的非晶合金材料，也是比傳統(tǒng)磁體有了更好的磁化和消磁能力，不僅可以有效降低變壓器的鐵芯損耗，還能夠彌補無功損耗帶來的缺陷，提高經(jīng)濟效益。
3.3 變壓器的改造工藝
現(xiàn)代科技發(fā)達(dá)，計算機的應(yīng)用也是無所不在。我們可以利用計算機的數(shù)控加工系統(tǒng)，對變壓器內(nèi)部的硅鋼片從厚度、截面形狀等實施精確控制。就目前科技而言，我們可以把加工精度提高到了0.18mm。硅鋼片變薄，自然可以大幅度減少變壓器在運行時的空載消耗。
3.4 變壓器的新結(jié)構(gòu)
采用了新型材料、改進了加工工藝，接下來便是需要對變壓器的結(jié)構(gòu)進行改造和完善。從這個方面來著手，依然可以起到降低損耗的效果。這里有兩種方法，即對繞組方式和線圈布置的方式改進。
繞組方式改進：經(jīng)過研究，對于不同的變壓器，可以選擇不同的繞組結(jié)構(gòu)。比如，自粘型換為導(dǎo)線可以用來控制漏磁走向，不但克服了傳統(tǒng)繞組的消耗過大、抗諧波干擾能力低下等不足，還能夠有效控制對繞組的損耗，提高經(jīng)濟效益。
線圈布置方式：為了把渦流損耗控制到最低，我們可以根據(jù)渦流的流向，靈活采用縱向或者橫向布置線圈的方式，來降低變壓器的損耗。
4 結(jié)語
通過上述我們可以看出，運用科學(xué)先進技術(shù)，完全可以提高電網(wǎng)供電能力、供電質(zhì)量和安全性，并有效降低線路損耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗。隨著地球資源越來越緊張，對于節(jié)能減排的工作也是越來越重要。配電變壓器的損耗既然有辦法降低，相關(guān)部門也就有義務(wù)和責(zé)任進行完善。
原標(biāo)題:油田配電線路及變壓器節(jié)能技術(shù)改造
在油田開采的過程當(dāng)中，電能的消耗占據(jù)了大概一半的地位，每年電費就會占據(jù)總成本的三分之一。所以，倘若能夠?qū)τ吞锱潆娋€路改進和變壓器的技術(shù)改造，一定可以實現(xiàn)節(jié)能減排，大幅度縮小成本。
1 配電線路節(jié)能
1.1 增加電線截面面積
電線輸送電能時，會因為自身電阻的原因而消耗其中一部分電能。故而，從這個方面著手，也可以起到一定節(jié)能的作用。由于電阻和截面面積成反比，故而適當(dāng)增加導(dǎo)線的截面面積，可以有效地降低電線的電阻。母親還有不少石油開采企業(yè)的配電線路依然存在導(dǎo)線截面積不均勻、線路超負(fù)荷等問題。甚至，還有些線路還在采用落后的95mm2的鋼芯鋁絞線作為干線，使得電能損耗很大。通過計算得出，導(dǎo)線截面積提高一個型號，電線損耗功率就會下降三分之一左右。因此。如果條件允許，在安裝線路的時候要盡量選擇截面積大的導(dǎo)線。這樣不但可以滿足用電要求，還能夠節(jié)能減耗，降低成本。
1.2 提高功率、降低無功電流
提高電線功率因素，不但可以提高供電質(zhì)量，還能夠降低電線損耗和無功功率，自然可以起到節(jié)能效果。結(jié)合實際生產(chǎn)效果，我們可以從以下三個方面入手。
第一是確保變電所母線正常運行，要對母線上的電容器組單支電容器進行正常維護和維修，防止出現(xiàn)保險絲燒斷、容體鼓包等故障發(fā)生;第二是采用新型跌落式保險工作，降低老式電容器故障率的問題;第三是用低壓側(cè)帶無功補償?shù)腟II型變壓器替換老式變壓器，可以消除掉在電網(wǎng)上損耗的41.4%無功功率，有效降低了有功消耗以及電壓消耗。
1.3 導(dǎo)線材料的選擇
不同的材料，有不同的電阻，對電能的損耗也是不一樣。在長度、截面面積和溫度全部一樣的條件下。銀的電阻最小，其次是銅，隨后是鋁。不過由于銀是貴重金屬，不能當(dāng)導(dǎo)線，故而銅要相對好一些。不過，考慮到很多時候都是遠(yuǎn)距離送電，在氧化之后，鋁的化學(xué)性能比銅更穩(wěn)定，而且表明致密，外層的氧化膜可以保護鋁線。而且每年鋁的產(chǎn)量要比銅高出太多，鋁也要比銅便宜，密度更小，單位長度消耗更少。所以，長距離送電普遍用鋁，短距離送電才會用銅。
2 變壓器損耗原理
變壓器的線圈通電后會產(chǎn)生磁通，因為線圈內(nèi)部有一根鐵芯，磁通在鐵芯里流動的時候，與磁力線垂直的平面上便會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。這個電勢在鐵芯截面上形成了閉合回路，這樣會產(chǎn)生一定的電流，像是一個漩渦，故稱渦流。渦流的產(chǎn)生會使得鐵芯升溫發(fā)熱，從而造成電能損耗。另外，線圈的材料一般是銅線，銅線自身也有一定的電阻，自然會跟著消耗電能。所以變壓器的溫度變化主要來源于鐵芯和銅線，損耗也正是在此。
變壓器的損耗有兩個方面，即有功損耗和無功損耗。而有功損耗也是上面所講的鐵芯和銅線的損耗。無功損耗是沒有產(chǎn)生一點有實際效用的有功功率，它一部分是變壓器自身的電流所引起，是一個定值，無法更改;第二個是變壓器線圈電阻和流經(jīng)線圈的電流工程，這個損耗與流經(jīng)電流大小成正比。也就是說，流過變壓器線圈電流越大，損耗就越大。
3 變壓器的技術(shù)改造和節(jié)能措施
3.1 對變壓器容量的選擇
如何才能判斷一個變壓器是否好呢?這要根據(jù)它的負(fù)荷大小、狀態(tài)、性質(zhì)和過載能力來判斷，而這些因素有與生產(chǎn)廠家的技藝水平、材料選用等很多因素密切相關(guān)。故此，在選用變壓器時，要根據(jù)所使用的地方、需要達(dá)到什么樣的效果、有什么具體要求來甄選。一般情況下，如果一種變壓器的負(fù)載損耗和空載損耗相等的話，那這種變壓器損耗的功率就會最小，運行效率就會最高?？墒?，一些新型變壓器，空載損耗很低，如果單純追求最高效率，就會出現(xiàn)“大材小用”的現(xiàn)象。
3.2 應(yīng)用新型材料
無氧銅導(dǎo)線不但可以有效降低線圈電阻，還有利于減少變壓器運行中的鐵芯損耗和銅線損耗，從而降低變壓器的運行消耗。目前已經(jīng)開始使用的高溫超導(dǎo)配電變壓器，也正是應(yīng)用了新型材料非晶合金做鐵芯。根據(jù)檢測結(jié)果顯示，高溫超導(dǎo)變壓器的負(fù)載損耗與油浸式變壓器9型國家標(biāo)準(zhǔn)相比，低了95.5%，節(jié)省了近四十萬元;而且它比H級絕緣干式變壓器9型國家標(biāo)準(zhǔn)低97.2%，節(jié)省近六十萬元。把新型材料應(yīng)用到變壓器當(dāng)中，不但可以減少變壓器對電能的消耗，還提高了變壓器的抗短路性能。
為了能夠降低變壓器的磁滯損耗，對于變壓器的磁體材料也可以更換改進。最近這些年研究出來的非晶合金材料，也是比傳統(tǒng)磁體有了更好的磁化和消磁能力，不僅可以有效降低變壓器的鐵芯損耗，還能夠彌補無功損耗帶來的缺陷，提高經(jīng)濟效益。
3.3 變壓器的改造工藝
現(xiàn)代科技發(fā)達(dá)，計算機的應(yīng)用也是無所不在。我們可以利用計算機的數(shù)控加工系統(tǒng)，對變壓器內(nèi)部的硅鋼片從厚度、截面形狀等實施精確控制。就目前科技而言，我們可以把加工精度提高到了0.18mm。硅鋼片變薄，自然可以大幅度減少變壓器在運行時的空載消耗。
3.4 變壓器的新結(jié)構(gòu)
采用了新型材料、改進了加工工藝，接下來便是需要對變壓器的結(jié)構(gòu)進行改造和完善。從這個方面來著手，依然可以起到降低損耗的效果。這里有兩種方法，即對繞組方式和線圈布置的方式改進。
繞組方式改進：經(jīng)過研究，對于不同的變壓器，可以選擇不同的繞組結(jié)構(gòu)。比如，自粘型換為導(dǎo)線可以用來控制漏磁走向，不但克服了傳統(tǒng)繞組的消耗過大、抗諧波干擾能力低下等不足，還能夠有效控制對繞組的損耗，提高經(jīng)濟效益。
線圈布置方式：為了把渦流損耗控制到最低，我們可以根據(jù)渦流的流向，靈活采用縱向或者橫向布置線圈的方式，來降低變壓器的損耗。
4 結(jié)語
通過上述我們可以看出，運用科學(xué)先進技術(shù)，完全可以提高電網(wǎng)供電能力、供電質(zhì)量和安全性，并有效降低線路損耗，實現(xiàn)節(jié)能降耗。隨著地球資源越來越緊張，對于節(jié)能減排的工作也是越來越重要。配電變壓器的損耗既然有辦法降低，相關(guān)部門也就有義務(wù)和責(zé)任進行完善。
原標(biāo)題:油田配電線路及變壓器節(jié)能技術(shù)改造
