井场配电系统安全与设计

井场配电系统安全与设计

油田的井场所需的配电系统比较简单，但是该系统比较独立而且特殊，由于缺少相应在的使用标准，经常会因为电气设置及安装不规范引发安全用电事故。油田井场的用电安全关系到人身安全和企业的经济效益，本文就井场配电系统的用电安全存在的问题进行介绍，并提出相应的解决设计方案。

标签： 油田井场；配电系统；安全；设计

油田井场的电源取自驱动抽油机或螺杆泵等人工举升设备的变压器，并没有配置专用于其它用电设备的配电柜，当进行修井、测井等井下作业时，如果采用井场电源时，经常会出现电气乱拉乱接的现象，缺少配电系统用电安全和电气设计，需要针对该现象进行研究和分析，确保用电安全。

1.井场配电系统用电存在的安全问题

1.1变压器存在的安全问题。

自耦降压变压器具尺寸较小，有利于运输和安装的特点在油田得到了大量的应用，但一般的中性点都不进行接地，本身作为一个绕组型变压器，只是在绕线内部抽取出一部份作为二次绕组。但是低压绕组易产生过电压的现象，因此，该变压器中性点必须要进行接地，而且变压器双侧都应装设防浪涌保护器，如果出现单相接地事故，而且中性点没有有效地接点，中性点就会位移，导致不接地相线出现电压变高，中压侧线圈出现过电压现象。但是，自耦变压器中性点接地会使变压器前端的绝缘强度要求變高，绝缘强度如果达不到要求会引发击穿现象，高压侧会出现泄漏电流，容易造成设备烧毁或都伤人事故。在中性点不接地的配电系统，会降低电缆的对地绝缘性能，低电阻值的泄漏电流回路没有形成，由于电缆的对地电容的存在会产生阻抗值较高的电路存在，而产生的泄漏电流值较小，不会被人所发现，而当变压器的中性点接地之后，又形成低电阻值电路，电流的泄漏情况变大会使电缆的老化现象加巨，容易造成电缆的击穿。在不接地配电系统中，自耦变压器的中性点如果不采取接地措施，其高压侧如果产生单相接地的现象，那么随着中性点的偏离移动，中性点对地电压和产生故障相侧的相电压数值相同但是相位却相反，没有出现故障相侧的相电压值变为3倍正常相侧电压数值，除此之外，具有一级保护功能的漏电保护器均不会动作，如果发生断相等电气故障时，工作人员碰触会产生触电伤人事故。某油田由于主变压器的单相绝缘阻值变小，在中性点进行接地后，井下作业设置的配电柜在接地时有打火现象的发生，电气相关人员把变压器的中性点断开后，对零序相线进行测量时发现其电压超过500伏，而相线的对地电压值高达700伏以上，当再次把变压器中性点进行接地后，变压器出现烧毁现象。

1.2设定的额定漏电动作电流过大。

依照国家的有关电气使用的相关规定，油田井场配电统应配置不少于两级的

漏电保护装置，一般情况下，为了保证油田作业人员的安全，最后一级的选用的漏电保护额定漏电动作电流值不小于30毫安，同时漏电动作时间不可少于0.1秒，井场配电柜内安装为此种漏电保护装置。但是，人体对交流电源能够摆脱的最大电流值为10毫安，也就是说当漏电流达到10毫安情况下，人可以摆脱电极，达到20-2510毫安左右时，并有呼吸困难的症状出现，所以说30毫安电流并不是绝对的安全，根据相关国家标准，对于设置在湿度较大环境内的电气设备应选择的漏电动作电流为16-30毫安，而对于水池等应选择10毫安。油田井场属于户外的环境，经受着雨雪等恶劣天气的考验，井场作业员工身体经常出现受到浇湿现象，所以采用10毫安的漏电保护方案不合适。某采油厂员工在雨天穿着淋透的工作服进入板房时碰到铁护栏而发生触电身亡的事故足以说明选用30毫安作为漏电保护设定值是不科学的。

1.3井场电气布置和现场管理存在问题。

如果井场存在多支作业队伍协同作业时，会出更电线电缆随意布置，没有安设好相应的电缆槽或都穿线钢管，控制开关等操作设备没有固定。防爆区域没有安设防爆电器、电缆绝缘发生破损时没有进行更换，还在继续使用。用电人员安全用电意识淡薄，现管缺乏有效的管理，井场用电的安全得不到保障，存在着安全隐患

2.井场配电系统用电存在的安全设计方案

对井场配电系统用电中存在的安全问题进行分析后发现，自耦变压器对于油田井场并不适用，尽量采用双绕组变压器，而且变压器低压侧的中性点必须进行安全可靠的接地，保证出现触电事故时一级漏电保护能有效动作，还应及时检查变压器和输电线缆的绝缘情况，以免出现漏电和电气设备击穿现象的发生。

对于漏电保护额定电流设置的问题，应在保证井场作业生活、照明用电需要的前提下，应对各种不利的天气条件，应设置三级漏电，每一保护级别的漏电保护设定电流降低相应的等级，一级的漏电保护额定电流可为30毫安，二级的漏电保护值为15毫安，三级漏电保护装置就设定成10毫安。

应加强井场的安全用电管理，制定好相应的电气操作规程，对井场电气作业制定的标准内容进行完善，建立好井场配电系统使用责任制度，加强对作业员工的安全用电知识培训和技能比赛。在井场可能出现爆炸的区域，应配置好质量合格的防爆电气设备，并按防爆标准要求进行材料和器件的验收，安装和调试完成后，方可投入使用。

3.结束语

综上所述，经过对油田井场存的安全用电现象的分析，现有的自耦变压器应该都为双绕组变压器，否则会造成很大的安全用电事故。而对于配电柜中设置的漏电保护器的来说，应该设置为多级的安全保护。以上问题的出现，还有井场的管理不到位的因素，应加强对用电设施的检查，制定的井场配电系统的安全用电

制度。

参考文献

[1] 李东波.油田修井作业现场低压配电保护模式探讨[J].山东工业技术，2016（09）：176-177.

[2] 于冰宇.油田井场变压器接地方式及接地参数对防雷效果的影响分析[J].电气技术，2016（02）：106-109.

[3] 王豫，谭刚强，孟军.石油钻井井场电气安装工程的规范化研究[J].石油机械，2008（01）：74-78.