抽油机械的变频调速改造

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1、抽油机械的变频调速改造

2、第1内容加载中...lunmarizestheupgradeapplicationresultsofFengguanginvertersinthepumpoilmachinery,ps,andotherequipmentsinoilfieldinrecentyears.Itanalysestheapplicationplexityandthedifficultpointouseg(this)">　　　　　　　　　　　　　　　　图1变频器外部接线图2．2中频加热电源　　在曲杆式抽油机中，有很多地质情况下油质稠，难于开采，于是就采取了一

3、种措施，用空心杆进行电加热，将稠油变稀而利于开采。传统的加热方式式采用工频加热，其原理如图2所示。　　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　　　　　　　　　　　图2工频加热原理线路图　　将加热电缆放入空心杆中，空心杆放入油井中当加热电缆通电变热时，空心杆也变热，从而将井中附件的油加热变稀。　　这种加热方式一是需要专门的变压器，将380V的三相交流电变成单相500V的交流电，引起电网的不平衡，污染电网，加热效果也不好，常会由于加热电缆的损坏而造成工作不正常，甚至烧毁变压器。　　鉴于以上情况，我们与油田合作，

4、研制了一种专门的电源对电缆进行加热，采用新型的变频技术，在中频状态下（大约500Hz左右）加热，升温快，温度高，效果更好，而且可以节约电能，这就是中频加热电源。其工作如图3所示。　　　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　　　　　　　　　　　　　图3工频加热原理接线图　　采用变频的原理，将50Hz的三相交流电，变成频率为500Hz，电压连续可调的中频电源，是比较容易的。后面接一中压变压器，起隔离机阻抗匹配的作用。利用单片机检测电网的变化、电缆负载的变化等。将对整个系统的工作起到很好的保护作用。　　根据油田电网

5、的实际，我们又开发了1140V的中压中频电源、这种电源已有近百台在油田上使用，提高了加热效果，节省了电能，得到用户的好评。与原来的工频相比较，节电可达33％以上。3潜油电泵改造　　在一些油田，由于油层较深，含水量较大，一般油层在2-3km，采用普通的曲杆式抽油机，开采量小，且容易出问题，于是人们就采用像抽水的潜水泵抽水一样，将油提上来，这就是潜油电泵。潜油电泵由于潜油较深，电缆较长，一般采用中压输电而减小压降损耗，采用中压电机，一节泵潜油电泵采用1140V供电，两节泵潜油电泵采用2300V供电。　　原来的工频控制采用工频全压启动，用电机保护仪对电机进行保护

6、，如图4所示。　　　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　　　　　　　　　　　　图4工频全压控制潜油电泵图　　由于采用全压启动，对电网冲击较大，电机所受扭矩较大，在油层含沙、结蜡的情况下，电机轴扭断的情况时有发生，而电压经过2-3km的电缆后，到电机侧将有150V左右的压降得不到补偿，因此时间长了电机也会被烧毁。一旦出现问题，将要花费很大的的财力（油田上称上作业）将电泵提上来进行更换、检修，电缆被提上、放下5次就将报废，所以损失惨重，需要进行改造。　　由于变频器具有软启动功能，可进行软启动补偿等，故采用专用变频器

7、对潜油电泵进行了改造。潜油电泵变频器已进行了多方面的介绍，由于电压的/特殊性，加之IGBT模块的耐压有限，我们采用模块串联的方式，用三电平电路实现了1140V-2300V电压等级，研制出了潜油电泵专用变频器。采用低频补偿对启动不足加以补偿控制。用低频软启动，使电机启动平稳，较好的弥补了工频起动运行不足，而且采油工可根据油井含油量的多少调节电机转速，适应实际工况的需求，节约了电能，收到了较满意的效果。节电率可达到25％以上。变频改造的示意如图5所示。　　　　　　　　500)this.style.ouseg(this)">　　　　　　　　　　　　　　　　图5潜

8、油电泵变频器控制接线图4高压输油泵及注水泵4．1　　输油泵是油库生产运行中主要的能耗设备。原来一般通过控制输油泵出口阀门的开度来调节油量，大量的能源消耗在泵出口阀前后。　　在设计初期，考虑到各种工况的需求，泵的设计裕量一般较大。在一般情况下，存在着“大马拉小车”的情况。据测算，输油泵出口阀门的节流损失最大占额定功率的39％。可见能源的浪费是十分惊人的，其节能改造势在必行。　　辽河油田锦州采油厂欢三站采用我公司的高压变频器对一台6KV/335KW的输油泵进行了改造。根据流体力学特性，改变电机转速后，其泵所需的输入功率会大幅度的降低，从而达到了节能效果。根据现

9、场运行情况，合理的调整变频器运行参数，其综合节电率可达37％。4．