專利名稱：一種油田防盜電節(jié)能輸變電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力輸變電方法。尤其涉及用于油田的中壓輸變電技術(shù)領(lǐng)域。
我國油田目前普遍使用的輸變電方法是交流輸變電。這種傳統(tǒng)的交流輸變電方法存在著以下缺點1．從中壓輸變電到低壓用電，整個輸變電線路完全是開放的。人們能利用現(xiàn)有價格相對低廉的設(shè)備，采用極易使用的方法，任意的以多種形式進行盜電，并且難以在技術(shù)上加以防范。2．傳統(tǒng)的輸變電方法不能適應(yīng)油田設(shè)備特有的性能，會產(chǎn)生巨大的浪費。如油田的主要用電設(shè)備是抽油機，該設(shè)備的運行特點是運行半周用力，而另外運行的半周不完全用力。這樣就使功率因數(shù)很低，一般在0．1-0．5之間，盡管投入大量的資金、裝備、功率因數(shù)補償設(shè)備，但是只能白白地把沒有用力的電能“放掉”，沒能將這部分由機械能轉(zhuǎn)換成電能資源利用起來。再比如抽油機運行起來后，很大的抽力是來自機器本身所配套的平衡塊，而為了帶動這塊沉重的平衡塊啟動，要用很大的力，啟動后這部分力又沒有用，導(dǎo)致目前普遍存在的所有抽油機都是“大馬拉小車”的問題。這個問題的根源就在于交流輸變電技術(shù)方法本身的特點所致。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低輸變電過程中的線損和變壓器的損耗，具有防盜電和節(jié)能作用的油田防盜電節(jié)能輸變電方法。
本發(fā)明所述的一種油田防盜電節(jié)能輸變電方法是將原有電網(wǎng)中心變電所輸出的交流中壓電，進行交／直變換，使其成為直流中壓電，并在線路中傳輸；利用直流降壓斬波器，對上述直流中壓電進行一次或多次斬波，使其變?yōu)橛脩舻蛪褐绷麟?，或?qū)⒃须娋W(wǎng)的中心變電所輸出的交流中壓電，進行降壓處理，降為低壓交流電后，轉(zhuǎn)換成千伏級用戶低壓直流電，最后通過直流／交流變換器變換后，輸出“變頻”的交流電或標(biāo)準(zhǔn)的交流市電。
本發(fā)明的效果如下(1)由于在油田中壓輸變電過程中，采用交流-直流-交流的技術(shù)手段，因此可以充分利用直流電自身性質(zhì)與交流電自身性質(zhì)完全不同的特點，使普通的交流設(shè)備極不易進入輸電的網(wǎng)絡(luò)之中，形成一個相對“封閉”的輸變電網(wǎng)絡(luò)，使盜電者難以找到盜電的便利缺口，若非要盜電，則需增購相當(dāng)數(shù)量高技術(shù)的設(shè)備，無形中擴大了盜電的成本，使盜電成為不經(jīng)濟、高難度不安全的風(fēng)險行為。
(2)充分利用直流電特有的開關(guān)工作狀態(tài)，而不是交流電系統(tǒng)的線性化狀態(tài)，使整個采油區(qū)電網(wǎng)的綜合功率因數(shù)接近或達(dá)到0．99；降低了線損；取消了各種類型的井場交流變壓器和電容補償裝置；交流電機變速使用成為可能，抽油機上的電機耗電功率降下至少一個等級，從根本上改善了困擾采油工藝多年的“大馬拉小車”資源浪費的問題；
(3)充分利用直流電易于消除輸電和設(shè)備運行過程中產(chǎn)生高次諧波的特點和優(yōu)勢，解決了大面積使用變頻器所產(chǎn)生諧波很難消除的難題。利用抽油機運行中電機用力的規(guī)律，結(jié)合先進的變頻技術(shù)，在不改變現(xiàn)有油田設(shè)備的同時，能方便地改變電流的頻率，當(dāng)抽油機用力時，頻率正常；不用力時頻率不正常，使盜電者即使得到了這種“變頻電”也無法正常使用；(4)充分利用直流電特有的不受頻率、相角、電壓穩(wěn)定性困擾的輸變電特性，將抽油設(shè)備中由機械能產(chǎn)生的電能回饋到上一級電網(wǎng)上再利用，經(jīng)濟地實現(xiàn)了再生能源的有效利用；(5)損耗比傳統(tǒng)的輸變電方式減少了30％。
圖面說明

圖1是本發(fā)明所述油田防盜電節(jié)能方法的示意圖之一。
圖2是本發(fā)明所述油田防盜電節(jié)能方法的示意圖之二。
本發(fā)明的實施例如下某油田供電線路的現(xiàn)狀變壓器15臺，總?cè)萘?455KVA，其中12臺變壓器為油井和計量站及油田職工照明用電，另3臺為協(xié)議用電變壓器。供電線路為交流6KV，油井20口，總?cè)萘?16KW。采用本發(fā)明所述的油田防盜電節(jié)能方法對上述供電線進行改造1．變電所內(nèi)安裝交流變直流整流器一臺，設(shè)備容量1400KVA，對應(yīng)供電壓為直流9000V；2．拆除15臺變壓器，19個抽油機的配電箱；3．在原變壓器處安裝10個直流斬波器，斬波器總?cè)萘?207KW；4．在原變壓器處安裝18臺直流變交流電機控制器，控制容量861KW，安裝4臺直流／交流變換器，容量340KVA；5．在試驗的基礎(chǔ)上將18臺電動機降下一個容量等級，使電動機容量改為600-700KW。
首先將來自變電所普通50HZ的6千伏交流電源經(jīng)過整流器(半導(dǎo)體開關(guān)器件)，變?yōu)橄鄬?yīng)的9千伏的直流電源(AC-DC)；通過原有6千伏交流輸電線路，將9千伏的直流電源送到用電設(shè)備處；再經(jīng)過直流降壓斬波器，把9千伏的直流電變?yōu)?00伏直流電(DC-DC)；然后用直流／交流變換裝置或直流變交流的電機控制器，再把600伏直流電變?yōu)?0HZ普通電力或10-50HZ的380伏“變頻”交流電力(DC-AC)，從而控制普通民用電器或油田設(shè)備的用電，以實現(xiàn)防盜電和節(jié)省能源的目的。
改造后該線路比改造前年節(jié)電折合成人民幣(每度0．56元)152．16萬元，全年節(jié)電創(chuàng)收為技改前的66％，實現(xiàn)當(dāng)年改造投資142．5萬元，第一年收回直接經(jīng)濟效益152．16萬元的可喜成果。
權(quán)利要求
1．一種油田防盜電節(jié)能輸變電方法，其特征在于將原有電網(wǎng)的中心變電所輸出的交流中壓電，進行交／直變換，使其成為直流中壓電，并在線路中傳輸；利用直流降壓斬波器，對上述直流中壓電進行一次或多次斬波，使其變?yōu)橛脩舻蛪褐绷麟?，或?qū)⒃须娋W(wǎng)的中心變電所輸出的交流中壓電，進行降壓處理，降為低壓交流電后，轉(zhuǎn)換成千伏級用戶低壓直流電，最后通過直流／交流變換器變換后，輸出“變頻”的交流電或標(biāo)準(zhǔn)的交流市電。
全文摘要
一種油田防盜電節(jié)能輸變電方法,其特征是在油田中壓輸變電過程中,采用交流—直流—交流的轉(zhuǎn)換方式,完成直流輸變。本發(fā)明可將輸變電過程的線損和變壓器的損耗降到最低點。本發(fā)明能有效地防止盜電行為的發(fā)生,使普通的交流設(shè)備極不易進入輸電的網(wǎng)絡(luò)中,形成一個相對封閉的輸變電網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H02M5/00GK1290060SQ0013229
公開日2001年4月4日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者趙海齊 申請人:趙海齊, 張勁, 張建民