超高转差率电机在抽油机井中的应用.doc

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1、超高转差率电机在抽油机井中的应用□刘品胜摘要油田是由的抽油机电机很多存在“大马拉小车”的现象，无功功率高，功率因数低，动能效率低。使用超高转差率电机可以部分解决以上的问题。本文主旨在于说明超高转差率电机在泉大站的应用现状及效果分析，为此类电机在其他单位使用提供一些参考。关键词超高转差率电机抽油机效率节能。抽油机的启动特性在解决抽油机电机配置过程中出现的“大马拉小车”，无功功率高，功率因数低，动能使用效率低等问题，一直是降低抽油机电力消耗的重要环节。抽油机启动过程是带载启动过程，对电动机的启动转矩要求很高。图中Mq点是抽油机的启

2、动转矩，当抽油机的电机Mmax大于Mq时才能使抽油机启动，而电机的Mmax值和电机的功率和容量有关M=1955P/n,对Y系列电机来说Mmax值就是电机在额定功率下的输出转矩。也就是说如果要满足抽油机的启动转矩的要求就必须提高电机的功率和容量。但是提高功率和容量就会造成抽油机启动以后，在运转过程中存在电量浪费现象。造成这一现象的主要原因，可以通过分析抽油机的功率需求特性来说明。抽油机的功率需求特性为了满足抽油机启动转矩的要求，不得不放大电动机的功率及容量，而抽油机运转工作中的功率需求，对输入功率及转矩的要求很低，通常是电机额定

3、功率的1/3。如泉58-11井，运转过程中所需的有功功率只有额定功率的1/10，也就是说，泉58-11井配置的电机是30KW，实际运转只有3.1KW，如果把电机功率降到10-15KW，将大大降低能源消耗。节能电机概述要从根本上解决抽油机系统效率低的问题，关键在于改变电机的扭矩特性，提高电机的负载率。如永磁电机、双定子电机、超高转差率电机等，就是改变电机的扭矩，提高电机在抽油机设备应用中负载率。下面是电机P-V曲线。泉大站安装的CJT系列三相超高转差率电动机主要是为游梁式抽油机设计制造的动力设备。从功率曲线可以看出，在保证提供抽

4、油机启动扭矩的同时，在1/3功率，也就是抽油机运行所需功率时的电机运行效率最高。这样就满足了我们需要的高启动扭矩、低功率、高效率运行的要求。用该电动机拖动抽油机，在每个冲次的重负荷时电机的转速大幅度下降；当冲程接近上下死点的轻负荷时电机的转速迅速回升。在一个冲次内电机的速度变化范围可达到25-50%。与使用普通转差率电动机拖动抽油机比较，具有以下优点：1、降低减速箱的最大净扭矩和扭矩变化范围，降低抽油杆的最大应力和应力变化范围，减轻整个抽油系统的冲击和疲劳破坏。从而延长抽油机系统的寿命，减少停机时间和维修作业费用。2、降低有功

5、和无功电耗，提高产液量，可使抽油系统的效率提高5-30%。3、起动转矩大、起动电流小，减少起动时对机械及供电系统的冲击。可一次平稳起动抽油机，为自起动及遥控提供有利条件。4、功率因数提高，对供电容量的需求可降低50%，所以减少发、变、供电设备的容量和投资，供电网络中的线损可降低60%以上。5、大幅度提高给定抽油机和供电系统的抽汲能力。6、具有四种转矩型式输出，可与抽油机达到良好的功率匹配。7、电机绕组内装有过温保护热继电器，能够保障电机可靠运行。节能电机使用效果分析泉大站目前油井开井数15口，注水井开井一口。为了节能增效，在资

6、产管理中心组织安排下，在泉大站1611线路的抽油机上先后更换了9台承德司达电机厂出厂的CJT系列抽油机节能拖动装置控制（三相超高转差率电动机）。我们根据更换油井的具体情况，进行调节电机档次。该拖动装置的转矩型式分低、中、高三种。ＣＪＴ系列抽油机节能拖动装置控制性能参数表安装初期，为了保证油井的正常生产，我们比较保守地将使用功率设定到高档，也就是22KW，待运转正常，对抽油机和电机进行一系列的检测，如电机的电流、电压、功率因数、耗电量、无功损耗、有功消耗、产液量、动液面、抽油机是否平衡等，来判断下一步的调节。如泉50井，经过测试

7、，计算出抽油机最小输入功率10KW就能满足生产的正常运行。而泉58-8井只能降到15KW。我们是在保证生产的正常运行的情况下尽量调低电机功率，降低能源消耗。在每次实施前后，我们都进行测试，为电机调节提供可靠的技术依据。在电机调低功率后，及时对抽油机进行平衡检测，如果出现不平衡状态我们及时进行调整。保证平稳良好运行。因此，对每一口井都要进行反复的测试，反复调节，从而确定最佳方案。通过安装超高转差率电机，收到了很好的节能效果，现将测试情况及实际用网电情况汇总如下：泉大站1611线抽油机更换电机前后数据对比井号更换前后电机功率电流(

8、A)电压(V)视在功率(Kva)无功功率(Kvar)输入功率(Kw)输出功率(Kw)负载率(%)有功电量(Kwh/d)无功电量(Kvar/d)功率因数综合耗电节电率泉50换前22134053.60.373.62.58.486.580.9987.1414.70%换后低108.7