油井低压配电柜母排异常发热原因分析

发表时间:2020/4/24   来源:《中国电业》2020年第1期   作者:孟海涛
[导读] 在我国各个行业不断发展的背景下

        摘要:在我国各个行业不断发展的背景下,油井低压配电柜母排在油井中得到了广泛的应用,它更是保障油井工程顺利进行的关键。同时,如果一口潜油电泵井,在运行中的过程中发现油井低压配电柜母排严重发热,就要对现场相关因素进行分析,及时地找出母排发热的原因,积极地采取措施进行解决,进而保障电潜泵机采油井的稳定运行。
        关键词:油井低压配电柜;母排异常发热;原因
        在油井低压配电柜工作的过程中,其中油井低压配电柜母排是保障其稳定运行的关键,如果油井低压配电柜母排出现了异常发热的问题,不仅在一定程度上会造成安全隐患,还会给油井行业造成严重的经济损失。因此,在这样的背景下,相关的工作人员要对油井低压配电柜母排异常发热的原因进行分析,进而保障油井低压配电柜的安全运行。
        一、油井低压配电柜母排的工作原理
        油井低压配电柜母排在工作过程中,其井口配电变压器,它能将10kV降压为0.4kV,然后通过变频器变频后,再由潜油电泵变压器升压到2.2kV,最后在直接拖动潜油电泵。在这个过程中,其中变频作用为调节电泵转速提供了有利的条件。但是,如果在这个过程中油井低压配电柜母排出现了严重发热的现象,相关工作人员要对各个因素进行分析,及时地解决油井低压配电柜母排发热的问题,保障油井低压配电柜母排稳定的运行[1]。
        二、分析油井低压配电柜母排异常发热原因
        (一)、母排截面积小因素
        在油井低压配电柜母排运行的过程中,首先可能是母排截面小和载流量不足所造成的发热现象。对母排载流量分析,由于低压母排的载流量的截面积是30×3毫米铜排,所以它在25℃时载流量是350A左右。同时,它的负载电流,额定电流为303A,潜油电泵功率为168kW,实测正常运行的电流为285A。经过对这两组数据的对比可以看出母排截面积满足负荷电流要求[2]。
        但是,由于当时气温较高,所以在实际的运行过程中,还要考虑截面载流量应该有较大余量,要将单母排更换为双母排。这个时候油井低压配电柜母排的截面积是30×3mm的双母排,母排载流量是负荷电流的2倍,在25℃时载流量是560A左右。然而,如果在加装完毕投入电泵运行的时候发现母排的发热情况没有改善,就说明母排发热与截面积的关系不大。
        (二)、变频器谐波因素
        由于在油井低压配电柜母排的工作过程中,集肤效应会使导体电流趋于导体外表面,所以这就会在一定程度上使导流截面变小,进而造成导体载流量减小,可能就会引起导体发热。同时,其频率越高,电流就越趋于外表面,集肤效应也就越明显。与此同时,如果在工作的过程中,谐波全部都高于基波并且为50HZ整数倍,这会使母排产生较大的趋肤效应,让电流趋于母排的表面通流面积变小,进而引起油井低压配电柜母排的异常发热。


        此外,邻近效应是相互靠近的导体中流有交流的时候,由于其每个导体不只是处于自身电流产生的磁场中,还会存在其他导体产生的磁场中,这个时候,各个导体就会受到邻近导体的影响,进而使电流频率过高。同时,由于邻近效应和趋肤效是共同存在的,所以它会导致导体中电流的分布更加不均匀,让导体的电阻变大。与此同时,由于电阻进一步增大,会让载流量能力变得越小,损耗会增加,进而引起发热加剧。因此,通过对趋肤效应和邻近效应的分析,它们是导致油井低压配电柜母排异常发热的直接原因[3]。
        三、解决油井低压配电柜母排异常发热的措施
   (一)、与产家进行协商
        在油田电潜泵单井实际的运行过程中,油井低压配电柜母排是保障其中的关键。但是,由于油田电潜泵单井绝大多数采用变频调速,所以普遍存在谐波超标等问题。同时,由于大多数电泵厂家没有配置输入滤波器来过滤谐波,有的甚至为节约成本只在电泵侧加装滤波器,所以这就会在一定程度上引起油井低压配电柜母排异常发热。因此,在相关的工作过程中,技术人员要与厂家协商在变频器输入侧输入电抗器和滤波器后,谐波控制在国标范围内,这样才能让母排温度恢复正常温度,避免油井低压配电柜母排异常发热的现象发生。
        (二)、约束谐波的技术标准
        如今,在我国油田自动化水平不断提高的背景下,一定会有大量的变频器投入油田的各个生产环节当中,所以产生的谐波对其设备的影响会越来的越严重,相关的技术人员要想避免由谐波引起的各种故障,就要加强对谐波的重视。同时,由于谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,然后使谐波含量放大,这会在一定程度上引起油井低压配电柜母排异常发热。因此,相关的技术人员应该要依据就地产生就地治理的原则进行消除,还可以通过制定和规范相关约束谐波的技术标准,进而为油井低压配电柜母排的运行提供保障。
        结束语
        由此可见,随着我国经济不断地发展,油田自动化水平也在不断提高。在这样的背景下,要想保障我国油田事业在社会的经济中稳定运行,就要不断地对油井低压配电柜母排发热的原因进行分析,加强对其工作原理的研究,进而促进我国油田经济的快速发展。
        参考文献:
[1]低压开关柜触头温度测量的研究与设计[J]. 电器与能效管理技术, 2019(11):36-39.
[2]许冠冕姚胜红, 张蒙, 祝福, et al. LFZ1D型互感器一次母排自动接线装置的研制[J]. 自动化与仪器仪表, 2017(1):202-203.
[3]刘宏, 俞华, 王欣伟, et al. 一起220kV变压器复故障分析[J]. 电气应用, 2018(18).
        作者简介:
        孟海涛,男,毕业于东北石油大学石油工程专业,大专学历。助理工程师,从事电力管理10余年。现工作于大庆油田有限责任公司第八采油厂第四油矿,邮编163000,移动电话1300982****,邮箱:menghaitao@petrochina.com.cn
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