一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法

摘要

本发明涉及一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，所述方法包括：当检测到所述油田配电网发生故障时，查找故障点的位置；通过打开所述断路器将所述故障点的线路断开，并判断所述故障是否为非永久性故障；是则将所述打开的断路器关闭，并将所述与母线断开的线路中的抽油机组分批启动；否则将与所述母线断开的线路上与打开的断路器相邻的抽油机组的发电机启动，为与所述母线断开的线路提供有功功率。本发明在检测到线路故障后，根据故障的类型进行对应的故障处理，从而可以保障抽油机组的正常工作。

权利要求

1.一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，包括以下步骤：首先设置油田配电网，油田配网由连接电源的母线、连接到母线的多个串联连接的抽油机组构成，相邻两组抽油机组通过断路器连接；每个抽油机组分别配置发电机；每个抽油机组预设若干抽油机；

其次，在油田配电网正常工作时，末端抽油机组的发电机为末端抽油机组提供无功功率，末端抽油机组之外的抽油机组的发电机处于热备状态；

再次，当检测到所述油田配电网发生故障时，查找故障点的位置；通过打开断路器将故障点的线路断开，并判断故障是否为非永久性故障；

最后，故障是非永久性故障则将所述打开的断路器关闭，并将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动；

否则将与母线断开的线路上与打开的断路器相邻的抽油机组的发电机启动，为与母线断开的线路提供有功功率。

2.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动程序具体包括：计算启动与母线断开的线路中的每组抽油机组需要的无功功率；

根据每组抽油机组需要的无功功率将设定数量的抽油机的电动机单独接入到母线中；

将与母线断开的线路中的电动机单独接入母线的抽油机之外的其他抽油机启动；

当其他抽油机正常工作后，将电动机单独接入母线的抽油机整体启动接入到油田配电网中。

3.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：所述发电机为燃气发电机。

4.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：所述断路器的响应时间小于10ms。

5.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率容量大于所述油田配电网的所有抽油机的电动机的功率容量之和。

6.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：所述末端抽油机组的发电机的功率小于所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率。

7.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：当所述末端抽油机组的发电机提供无功功率时，所述提供无功功率的末端抽油机组的发电机输出的电压值连续可调。

8.根据权利要求1所述的一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，其特征在于：所述非永久性故障为在预设的时间内不能自动恢复的故障。

说明书

一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法。

背景技术

[0002] 石油行业中经小电阻接地的油田配电网普遍采用单电源，通过放射性网络结构为抽油机输配电，即将多个抽油串联连接到母线上，由于抽油机线路普遍较长，线损较大，因此线路末端的压降很大，处于线路末端的抽油机的电压较低；同时由于多台抽油机串联连接到母线上，其中一台抽油机的线路故障时，可能会导致连接在其后的抽油机均不能正常工作，甚至会造成全线停电，供电可靠性低，系统运行不平稳。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种在检测到线路故障后，根据故障的类型进行对应的故障处理，从而可以保障抽油机组的正常工作经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，

[0004] 本发明经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，包括以下步骤：

[0005] 首先设置油田配电网，油田配网由连接电源的母线、连接到母线的多个串联连接的抽油机组构成，相邻两组抽油机组通过断路器连接；每个抽油机组分别配置发电机；每个抽油机组预设若干抽油机；

[0006] 其次，在油田配电网正常工作时，末端抽油机组的发电机为末端抽油机组提供无功功率，末端抽油机组之外的抽油机组的发电机处于热备状态；

[0007] 再次，当检测到所述油田配电网发生故障时，查找故障点的位置；通过打开断路器将故障点的线路断开，并判断故障是否为非永久性故障；

[0008] 最后，故障是非永久性故障则将所述打开的断路器关闭，并将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动；

[0009] 否则将与母线断开的线路上与打开的断路器相邻的抽油机组的发电机启动，为与母线断开的线路提供有功功率。

[0010] 将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动程序具体包括：

[0011] 计算启动与母线断开的线路中的每组抽油机组需要的无功功率；

[0012] 根据每组抽油机组需要的无功功率将设定数量的抽油机的电动机单独接入到母线中；

[0013] 将与母线断开的线路中的电动机单独接入母线的抽油机之外的其他抽油机启动；

[0014] 当其他抽油机正常工作后，将电动机单独接入母线的抽油机整体启动接入到油田配电网中。

[0015] 所述发电机为燃气发电机。

[0016] 所述断路器的响应时间小于10ms。

[0017] 所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率容量大于所述油田配电网的所有抽油机的电动机的功率容量之和。

[0018] 所述末端抽油机组的发电机的功率小于所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率。

[0019] 当所述发电机提供无功功率时，所述提供无功功率的发电机输出的电压值连续可调。

[0020] 所述非永久性故障为在预设的时间内不能自动恢复的故障。

[0021] 本发明的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，利用小容量燃气发电机为线路末端提供无功功率支撑，并且可以连续调节，将线路末端电压提高到任意设定值；小容量发电机还可以在线路中端故障时为线路末端提供有功功率和无功功率，使线路末端正常运行；线路中端燃气发电机可以在系统电源退出电源后，承担起后备电源的功能，使线路非故障端正常运行，减小故障停电范围，减少故障停电损失。另外，本发明通过对故障进行判断，当故障为非永久性故障时，在连通线路时，采用分批启动的方式，通过将部分抽油机的电动机单独接入到线路中，利用电动机来提供无功功率，不需要外接设备提供无功功率，从而简化了故障修复过程，提高故障修复效率。

附图说明

[0022] 图1是本发明实施例的经小电阻接地的油田配电网的结构示意图；

[0023] 图2是本发明实施例的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法流程图；

[0024] 图3是本发明实施例的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法步骤S3的具体流程图。

具体实施方式

[0025] 如图所示，一种经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，包括以下步骤：

[0026] 首先设置油田配电网，油田配网由连接电源的母线、连接到母线的多个串联连接的抽油机组构成，相邻两组抽油机组通过断路器连接；每个抽油机组分别配置发电机；每个抽油机组预设若干抽油机；

[0027] 其次，在油田配电网正常工作时，末端抽油机组的发电机为末端抽油机组提供无功功率，末端抽油机组之外的抽油机组的发电机处于热备状态；

[0028] 再次，当检测到所述油田配电网发生故障时，查找故障点的位置；通过打开断路器将故障点的线路断开，并判断故障是否为非永久性故障；

[0029] 最后，故障是非永久性故障则将所述打开的断路器关闭，并将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动；

[0030] 否则将与母线断开的线路上与打开的断路器相邻的抽油机组的发电机启动，为与母线断开的线路提供有功功率。

[0031] 将与母线断开的线路中的抽油机组分批启动程序具体包括：

[0032] 计算启动与母线断开的线路中的每组抽油机组需要的无功功率；

[0033] 根据每组抽油机组需要的无功功率将设定数量的抽油机的电动机单独接入到母线中；

[0034] 将与母线断开的线路中的电动机单独接入母线的抽油机之外的其他抽油机启动；

[0035] 当其他抽油机正常工作后，将电动机单独接入母线的抽油机整体启动接入到油田配电网中。

[0036] 所述发电机为燃气发电机。

[0037] 所述断路器的响应时间小于10ms。

[0038] 所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率容量大于所述油田配电网的所有抽油机的电动机的功率容量之和。

[0039] 所述末端抽油机组的发电机的功率小于所述末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率。

[0040] 当所述发电机提供无功功率时，所述提供无功功率的发电机输出的电压值连续可调。

[0041] 所述非永久性故障为在预设的时间内不能自动恢复的故障。

[0042] 图1示出了本发明实施例的经小电阻接地的油田配电网的结构示意图。

[0043] 参照图1，本发明实施例的经小电阻接地的油田配电网，具体包括：

[0044] 母线10，连接到母线的多个串联连接的抽油机组20、连接相邻两组抽油机组的断路器30，以及配置在每个抽油机组的发电机G。

[0045] 在上述配电网中，每组抽油机组20中包括预设个抽油机，并且每组抽油机组中抽油机的数量可以相同，也可以不同。

[0046] 在本实施例中，断路器30属于快速断路器，其响应时间小于10ms，并且断路器30将线路分成了若干段，从而可以在工作中根据情况进行相应的设置。

[0047] 本实施例的抽油机为游梁式抽油机C，由异步电动机M作为动力装置与平衡块一起带动曲柄悬点做往复运动，完成采油过程。

[0048] 本实施例的发电机是燃气发电机，燃气发电机是一种以液化气、天然气等为燃料的高效发电机，由于燃料供应充足，因此在经小电阻接地的油田配电网中具有良好的使用前景。

[0049] 本实施例的发电机的设置根据不同的位置设置不同的功率，由于末端抽油机组的发电机主要是用于提供无功功率，因此末端发电机的容量功率设置为小于其他抽油机组的功率容量，其励磁倍数较高，为末端抽油机组提供较高的电压，使线路末端抽油机可以正常工作，并且发电机输出的电压值是连续可调的。

[0050] 末端抽油机组之外的每个抽油机组的发电机的功率容量大于所有抽油机的异步电动机的功率容量之和，从而在与母线的连接发生故障时，可以作为替代电源为正常的抽油机供电。

[0051] 在配电网正常工作时，每个断路器均闭合，末端抽油机组的发电机为末端抽油机组提供无功功率，其他抽油机组的发电机处于热备状态。

[0052] 基于上述经小电阻接地的油田配电网，本发明提供了一种经小电阻接地的油田配电网的故障处理方法。

[0053] 图2示出了本发明的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法的流程图。

[0054] 参照图2，本发明的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法具体包括：

[0055] S1、当检测到所述油田配电网发生故障时，查找所述故障点的位置；

[0056] S2、通过打开所述断路器将所述故障点的线路断开，并判断所述故障是否为非永久性故障；在本实施例中，永久性故障为不能自动恢复的故障，非永久性故障为在预设的时间内可以自动恢复正常的故障。

[0057] S3、是则将所述打开的断路器关闭，并将所述与母线断开的线路中的抽油机组分批启动；

[0058] S4、否则将与所述母线断开的线路上与打开的断路器相邻的抽油机组的发电机启动，为与所述母线断开的线路提供有功功率。

[0059] 图3示出了本发明的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法的步骤S3的具体流程图。

[0060] 在上述过程中，步骤S3具体包括：

[0061] S1、计算启动与所述母线断开的线路中的每组抽油机组需要的无功功率；

[0062] S2、根据所述每组抽油机组需要的无功功率将设定数量的抽油机的电动机单独接入到母线中；

[0063] S3、将与所述母线断开的线路中的将电动机单独接入母线的抽油机之外的其他抽油机启动；

[0064] S4、当所述其他抽油机正常工作后，将电动机单独接入母线的抽油机整体启动接入到所述油田配电网中。

[0065] 在上述过程中，由于将断开的抽油机组在接入线路过程中需要大量的无功功率，因此通过计算启动每个抽油机组需要的无功功率，即可根据需要将部分抽油机组的抽油机断开，此时电机可以再短时间内作为发电机，发出无功功率，将部分抽油机组启动，然后在将剩下的抽油机组启动，从而可以不需要外接设备提供无功功率即可实现所有抽油机的启动。

[0066] 本发明的经小电阻接地的油田配电网故障处理方法，利用小容量燃气发电机为线路末端提供无功功率支撑，并且可以连续调节，将线路末端电压提高到任意设定值；小容量发电机还可以在线路中端故障时为线路末端提供有功功率和无功功率，使线路末端正常运行；线路中端燃气发电机可以在系统电源退出电源后，承担起后备电源的功能，使线路非故障端正常运行，减小故障停电范围，减少故障停电损失。另外，本发明通过对故障进行判断，当故障为非永久性故障时，在连通线路时，采用分批启动的方式，通过将部分抽油机的电动机单独接入到线路中，利用电动机来提供无功功率，不需要外接设备提供无功功率，从而简化了故障修复过程，提高故障修复效率。

[0067] 以上具体实施方式仅用以说明本发明的具体实施技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。