（唐山冀东油田设计工程有限公司 河北省唐山市 063000）
摘要：“晃电”是指因雷击、短路或其他原因造成的电网短时电压波动或短时断电，之后又回到正常值的现象。抽油机作为油田重要的生产设施，应保证其供电可靠性。突然的停电停运不仅会影响油气产量，甚至会对油井结构产生不良影响。高压供电线路的晃电通常会造成大量抽油机停运，使油田经济产生巨大损失。
关键词：晃电；油田；抽油机
供电系统产生晃电的基本类型有：电压骤降、骤升、短时断电、电压闪变。
产生晃电的原因一般有：
①线路遭受雷击出线电缆聚升；
②线路真空断路器保护动作后的重合闸；
③开关备自投操作。
油田生产企业一般采用10kV/6kV架空线路供电，在生产平台设置降压变压器，抽油机等生产设备均采用380V供电电压。晃电虽然持续时间短，但能引起电动机的失电保护动作，使抽油机停运，而供电恢复后不能自动恢复运行，靠现场操作人员手动启动效率低，尤其比较偏远的采油场站，人工恢复的时间更长。因此，供电线路一旦发生晃电，将使抽油机长时间停运，油井停运会给油田带来巨大经济损失。
油田抽油机电机控制方式主要有以下几种：
①工频控制：该种抽油机电机无调速要求，直接工频启动及工频运行，其控
制箱内设工频控制回路；
②变频控制：该种抽油机电机运行时可进行调速，不停井实现实时调节冲次，其控制柜为变频控制柜；
主要防晃电措施及应用对比见下表：
①动力UPS电源：采用UPS不间断电源作为设备备用电源，晃电产生时切至蓄电池供电，从而实现设备的不间断运行。适用于工频及变频控制的抽油机设备，但是UPS电源对运行环境要求较高，需设置独立的配电间，造价高；
②防晃电接触器：该种接触器内部有控制电路和储能电容，晃电时接触器可
以保持短时间吸合，电压正常后，电机得电继续运行。适用于工频控制的抽油机，改造简单，只需将控制箱内原有普通接触器进行更换即可。改造造价低廉，但是此种接触器适用于小范围设备，如果所有抽油机均采用此种方式防晃电，当电压正常后大量电机同时启动会对供电电网产生较大影响。
③防晃电控制器：该控制器独立安装，采用单片机控制，内部安装超级电容，用作电压跌落故障时模块的后备电源，使接触器在晃电时保持吸合。晃电后，控制器会在电压恢复正常后延时0.5-30s给交流接触器启动信号，让电机自动启动运行，设置不同的启动时间后可有效避免设备同时启动对电网的冲击。可以调节晃电保护时间、延时时间及信号保持时间。可以保存晃电历史记录和每次失电时间。
考虑改造成本及改造效果，本文按照安装防晃电控制器的改造方式针对工频控制的抽油机和变频控制的抽油机分别进行防晃电设计。
1、工频控制抽油机
采用工频控制的抽油机控制回路比较简单，晃电控制器按照下图进行接线：
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图1 防晃电控制器接线图
图中1、2端子为控制器供电，而兼有电平监测功能；3、4端子并联到启动按钮SB2。正常按停止按钮SB1时，检测电平正常，此时3、4端子不动作。晃电发生时1、2端子检测到电平消失，此时3、4端子保持吸合状态，如果晃电时间处于设定的时间范围内，电平恢复正常后启动设备，设备启动后3、4端子重新断开；如果电平消失时间大于设定的晃电时间则判断为正常的断电操作立刻断电停机，电压恢复正常后也不会进行重新启动的操作。
2、变频控制抽油机
变频器具有完善的过流、过压、欠压等电路保护功能，当供电系统失电后，变频器发出故障信号，如果重新启动，需要将故障信号复位。因此，采用变频器控制的抽油机发生晃电停机后需要将故障信号复位才能再次送电。实现此功能，需要防晃电控制器在晃电发生后首先输出信号清楚变频器故障，然后输出变频器启动信号。
采用变频控制的抽油机，晃电控制器按照下图进行接线：
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图2 防晃电控制器接线图
图中1、2端子为控制器供电，而兼有电平监测功能；3、4端子并联到变频器启动端子，5、6端子并联到变频器故障清除端子。正常进行启停操作时，检测电平正常，此时3-6端子不动作。晃电发生时1、2端子检测到电平消失，如果晃电时间处于设定的时间范围内，电平恢复正常后5、6端子首先吸合清除变频器故障信号，之后3、4端子吸合启动设备，设备启动后3、4端子重新断开；如果电平消失时间大于设定的晃电时间则判断为正常的断电操作立刻断电停机，电压恢复正常后也不会进行重新启动的操作。
3、改造实施
在工频或变频的抽油机控制箱中安装防晃电控制器，接入控制电源及启动回路信号。控制器在控制箱内安装，不受环境影响，运行可靠，改造简单。安装后应分平台设置抽油机的再启动时间，不同的平台设备启动时间间隔控制在1~2S。避免大量设备同时启动对电网产生冲击。
4 小结
本文针对油田抽油机的抗晃电措施进行简要概述，该措施实施后可有效避免晃电对油田生产产生的不良影响，减少油气产量损失，降低设备重新启动时对电网产生的冲击。实施时应根据历年晃电发生几率较多的10kV供电线路所辖平台进行改造，避免投资浪费。
参考文献：
[1]张宁,王凡予. 低压电机自启动在石油炼化企业抗晃电中的应用[J]. 石化技术,2017,24(4):90-91。
[2]翁超. 晃电再启动柜在化工项目中的应用[J]. 工程建设与设计, 2018(7): 78-80。
论文作者:王增良
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：端子论文; 抽油机论文; 接触器论文; 电平论文; 时间论文; 电压论文; 油田论文; 《电力设备》2019年第23期论文;