(塔里木油田塔西南勘探开发公司 新疆库尔勒 841000)
摘要：我国电力能源的需求逐渐增强，各行各业都需要电能。尤其在油田生产中，各个环节都需要消耗大量的电力能源，所以，在电力系统的安全运行方面，必须提供整体性的保护。但是，在实际的运行中，安全问题依然无法避免，这就需要采取有效的解决措施，提高工作人员的安全用电意识，从而为油田的安全生产打下基础，也促进电力系统的安全运行。本文基于油田变电所电力系统的优化升级改造展开论述。
关键词：油田变电所；电力系统；优化升级改造
引言
在油田生产中，电力系统的安全运行是重点关注的对象，对于油田企业而言，电力系统运行的可靠性、安全性至关重要，能直接影响整个企业的生产运行。所以，要全面地分析电力系统的影响因素，制定有效的措施，且不断地改善。同时，电网工作人员也要不断地提升自身的综合素质，为电力系统的安全运行提供保障，从而进一步促进油田企业的安全生产。
1整合变电所
石油化工公用工程装置是石化企业安全生产的前提保障。随着化工装置容量的增加，循环水装置规模逐渐加大，对电力供电的安全平稳性要求日益增加。某石油化工变电所实施优化升级改造前，循环水B4、B5变电气设备存在着一定的安全隐患。原B4变、B5变均为10kV变电所，B4变电源由B5变馈出［1］。原B5变，高压柜是2000年产的设备，已投用18年以上，高压柜小车轨道、小车室结构变形严重，开关多次出现拒合、拒分现象，开关小车推进、拉出操作困难。低压盘是2000年的设备，内部元件为国家明令淘汰产品。B4变高、低压柜为日本1980年生产，无备件，厂家已不再生产，盘面指示灯已基本损坏，柜内电容器保险近几年来做预试时已发现多个损坏，因找不到备件无法更换，不能确保安全供电。由于历史原因，循环水装置曾进行过1次扩建，造成了现有的循环水装置由2座10kV变电所供电，电力系统为三级系统。其中B5变电所电源取自上级总变，B4变电所电源取自B5变电所。B4、B5变电所电压等级相同，且相距仅100m，通过现场调查发现，2座变电所设备已经运行多年，故障率逐年增加，且厂家已不再生产配件。2座变电所为1套装置供电，B4变进线检修及电气预试不仅需要总变合母联，还需要并变合母联，倒闸操作风险高。为了解决该问题，现场运行电工提出了整合变电所的建议。经上级批准，成立项目投资对循环水B4、B5变两座高变电所电气设备进行电源优化及整合。将三级供电系统优化为为两级供电系统。取消由原B5馈出至B4的10kV1#进线B0505、2#进线B0520回路电缆及两侧开关设备，B4变Ⅰ-Ⅱ段母联B0400开关设备。
2电力系统无功优化现状
我国电力系统日常负荷也逐渐增加。对着电力系统的不堪重负，国家推出了峰谷用电的这一概念。降低线路中的有功损耗，提高电能传输量，是研究人员探索的重点。早期，人们为降低电力系统中的有功损耗，提出利用智能化算法优化系统的这一概念。这就是传统的电力系统无功优化。
随着生活的日益发展，增大了电力负荷。为减轻电力在系统传输过程中的损耗，人们着手开始对电力传输中的无功损耗进行研究。传统电力系统无功优化方法针对的是某一个特定时间段进行的无功优化，不具备投入实际运行的可能性。近年来，科研人员逐渐针对某一个时间段的电力系统运行状态下的网络进行优化，这就是动态无功优化。动态无功优化针对的是一个时间段，利用智能化算法对时间段内的线路进行优化，根据优化结果调整线路中的变压器，无功补偿装置的投入状态。再依据前一个时间段内的优化结果以及控制设备的动作状态优化下一次时间段内的负荷数据，从而调整再下一个时间段内的控制设备动作状态。动态无功优化的优点不在拘泥于特定时段，大大增强了电力系统无功优化的实际工程性。在日常生活中，动态无功优化保证设备正常运行的同时，降低线路传输过程中有功网损，大大提高了电里运行的经济性。
3将备自投装置以快切装置进行替代
快切装置是以嵌入式软件平台为基础而研制设计的自动切换装置，装置自身主要优点就是能够对系统电源进行快速切换。在母线没有出现各项故障的情况下，在工作电源跳开的过程中连接备用电源。对于大多数电动机的系统，失去压力之后电动机运行速率会降低，受到电动机在能量反馈方面的影响，母线电压值会缓慢下降，此时通过快切装置能够实现高效率、快速的切换操作，电动机等到电压恢复到平衡值之后便能进行稳定运行。目前在炼化企业不同电压的双母线系统、变电所中分别增设快切装置，能够有效确保系统和相关保障性设备不会发生故障，避免在企业生产过程中出现故障而停工，影响生产活动的运行。
4变压器设置
石化企业内部电力网各级变电站变压器备用容量都较大，负荷率一般是0.5左右。中心变电所多采用两台主变方案，任何一台主变退出运行，另一台主变能接带全部负荷。对于较大的生产装置，配电所多采用多台变压器供电。选择备用容量的原则是:1)按1∶1配备。当一半变压器失电，带电的另一半变压器应能带全部负荷。2)条件允许时再设一台备用变压器，正常处于冷备运行状态，任何一台变压器退出运行，备用变压器可立即投入带负荷，确保装置供电。随着石化企业装置生产规模的逐年扩大，变压器的负荷率也逐步上升。一般来说区域变电所变压器负荷率不宜超过50%，中心变电所负荷率不宜超过66%。这样，可以在不影响装置正常生产的情况下完成电气设备的检修调试工作。如果负荷率过高，则应及时考虑增大变压器的容量或者考虑多变压器供电的方案。电力变压器作为企业电网供配电主要设备，其可靠性和制造质量必须严格把关，满足生产装置长周期运行的要求;进出线铜排改为电缆或绝缘管形母线，解决支持瓷瓶积灰严重时沿面放电问题;自然油循环全自冷散热方式，根除油泵和风机故障问题，以减少主变故障率，提高供电可靠性。
5在变电所电力系统中增设抵抗“晃电”的设备
当前对电动机中“晃电”的处理方式较多，比如在控制回路中增设相应的时间继电器、带“晃电”功能的保护器、集中式再起动柜等。可以根据企业实际发展需求采取技术性更高的单台再起动控制器和再起动柜使得电力系统。对于“晃电”问题的抵抗性有效提升，促进各个生产装置有序运行。对于由单母线分段母线供电的电动机群组，能够通过单个配电回路加上再起动器的措施来加强。为了使得电力系统中的负荷有效平衡，对现有负荷进行迁移，对电网负荷数进行控制，在满足外部电网故障的基本需求下能够实现孤网运行模式。通过降低发电机供给装置负荷能够有效控制停电造成的损失，确保机组的安全性，避免各类安全问题的发生，更好的促进生产的有序运行。企业相关技术人员需要定期对系统进行检修，对于重点电力单元所需要设置电动机分批自启动装置。对于分布区域较为分散的再起动机能够采取“晃电”之后的再起动。
结束语
我国大型石油化工、化肥企业的显著特点是装置多、工艺生产过程复杂，装置间物料联系十分紧密，具有高温、高压、易燃、易爆、有毒、有害物质种类繁多等特点。物料多为易燃易爆有毒有害物质，生产设备工作条件极为苛刻，高温高压、低温深冷。这些特点对企业电力系统的安全供电提出了很高的要求。石油化学工业生产是一种高危险性的行业，一旦发生火灾、爆炸事故，往往造成较大的伤亡或财产损失后果。从安全的角度分析，它不同于冶金、机械制造、基本建设、纺织和交通运输等行业。分析石化企业电网的特点，从中查找问题和隐患，从而在改造、扩建或新建过程中，如何优化电力系统的建设，用尽量少的投资，最大限度地满足生产装置对安全供电的要求，具有十分重要的意义。
参考文献：
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[3]张建华.一种用于油田电力系统的电力变压器[P].CN206524226U,2017-09-26.
[4]王莹.浅谈油田关于低压电力线路问题[J].化工管理,2017(24):4.