[发明专利]一种油田防盗电节能输变电方法

说明书

本发明涉及一种电力输变电方法。尤其涉及用于油田的中压输变电技术领域。

我国油田目前普遍使用的输变电方法是交流输变电。这种传统的交流输变电方法存在着以下缺点：1．从中压输变电到低压用电，整个输变电线路完全是开放的。人们能利用现有价格相对低廉的设备，采用极易使用的方法，任意的以多种形式进行盗电，并且难以在技术上加以防范。2．传统的输变电方法不能适应油田设备特有的性能，会产生巨大的浪费。如油田的主要用电设备是抽油机，该设备的运行特点是运行半周用力，而另外运行的半周不完全用力。这样就使功率因数很低，一般在0．1-0．5之间，尽管投入大量的资金、装备、功率因数补偿设备，但是只能白白地把没有用力的电能“放掉”，没能将这部分由机械能转换成电能资源利用起来。再比如：抽油机运行起来后，很大的抽力是来自机器本身所配套的平衡块，而为了带动这块沉重的平衡块启动，要用很大的力，启动后这部分力又没有用，导致目前普遍存在的所有抽油机都是“大马拉小车”的问题。这个问题的根源就在于交流输变电技术方法本身的特点所致。

本发明的目的在于提供一种能够降低输变电过程中的线损和变压器的损耗，具有防盗电和节能作用的油田防盗电节能输变电方法。

本发明所述的一种油田防盗电节能输变电方法是：将原有电网中心变电所输出的交流中压电，进行交／直变换，使其成为直流中压电，并在线路中传输；利用直流降压斩波器，对上述直流中压电进行一次或多次斩波，使其变为用户低压直流电，或将原有电网的中心变电所输出的交流中压电，进行降压处理，降为低压交流电后，转换成千伏级用户低压直流电，最后通过直流／交流变换器变换后，输出“变频”的交流电或标准的交流市电。

本发明的效果如下：

(1)由于在油田中压输变电过程中，采用交流-直流-交流的技术手段，因此可以充分利用直流电自身性质与交流电自身性质完全不同的特点，使普通的交流设备极不易进入输电的网络之中，形成一个相对“封闭”的输变电网络，使盗电者难以找到盗电的便利缺口，若非要盗电，则需增购相当数量高技术的设备，无形中扩大了盗电的成本，使盗电成为不经济、高难度不安全的风险行为。

(2)充分利用直流电特有的开关工作状态，而不是交流电系统的线性化状态，使整个采油区电网的综合功率因数接近或达到0．99；降低了线损；取消了各种类型的井场交流变压器和电容补偿装置；交流电机变速使用成为可能，抽油机上的电机耗电功率降下至少一个等级，从根本上改善了困扰采油工艺多年的“大马拉小车”资源浪费的问题；

(3)充分利用直流电易于消除输电和设备运行过程中产生高次谐波的特点和优势，解决了大面积使用变频器所产生谐波很难消除的难题。利用抽油机运行中电机用力的规律，结合先进的变频技术，在不改变现有油田设备的同时，能方便地改变电流的频率，当抽油机用力时，频率正常；不用力时频率不正常，使盗电者即使得到了这种“变频电”也无法正常使用；

(4)充分利用直流电特有的不受频率、相角、电压稳定性困扰的输变电特性，将抽油设备中由机械能产生的电能回馈到上一级电网上再利用，经济地实现了再生能源的有效利用；

(5)损耗比传统的输变电方式减少了30％。

图面说明：

图1是本发明所述油田防盗电节能方法的示意图之一。

图2是本发明所述油田防盗电节能方法的示意图之二。

本发明的实施例如下：

某油田供电线路的现状：变压器15台，总容量1455KVA，其中12台变压器为油井和计量站及油田职工照明用电，另3台为协议用电变压器。供电线路为交流6KV，油井20口，总容量916KW。采用本发明所述的油田防盗电节能方法对上述供电线进行改造：1．变电所内安装交流变直流整流器一台，设备容量1400KVA，对应供电压为直流9000V；2．拆除15台变压器，19个抽油机的配电箱；3．在原变压器处安装10个直流斩波器，斩波器总容量1207KW；4．在原变压器处安装18台直流变交流电机控制器，控制容量861KW，安装4台直流／交流变换器，容量340KVA；5．在试验的基础上将18台电动机降下一个容量等级，使电动机容量改为600-700KW。

首先将来自变电所普通50HZ的6千伏交流电源经过整流器(半导体开关器件)，变为相对应的9千伏的直流电源(AC-DC)；

通过原有6千伏交流输电线路，将9千伏的直流电源送到用电设备处；

再经过直流降压斩波器，把9千伏的直流电变为600伏直流电(DC-DC)；