电力拖动技术在油田生产应用探讨

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1、电力拖动技术在油田生产应用探讨摘要：本文主要讨论电力拖动，及其发展的概要，现今发展的状况，在油田生产过程中的应用的主要分布状况和存在问题。并针对在现场应用过程中存在的问题，几种解决方案，及在节能方面应用的几种可能方案的进行了讨论。在最后讨论了设备的维护与保养。关键词：电力拖动、电动机、起动、变频器1前言电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制都比较方便经济，电能是现代应用最广泛的能源之一。因此电能在油田的生产及经济生活中应用广泛，成为了油田的生产、生活过程中必不可少的能源之一。在现代工业企业中，利用电动机把电能转换成机械

2、能，去拖动各种类型的生产机械，按人们预定的规律运动，即称之为电力拖动。电力拖动具有良好的调速性能，起动、制动和调速的控制简单方便、快速性好且效率高，比之内燃机易于实现。电动机的类型繁多，具有各种不同的运动特性，可以满足各种生产机械、生产工况的要求。电力拖动系统各参数的检测、信号的变换和传递方便，比较易于实现自动控制。因此，电力拖动成为现代工业电气自动的基础，是实现自动化控制过程中必不可少的环节之一。2电机的主要类型电机的类型繁多，按其功能用途划分可分为：动力类、控制类电机（主要用于自动控制系统中作为检测元件，执行元件）。

3、动力类下分：变压器、直线电机、旋转电机。旋转电机又分：直流电机、交流电机。直流电机又分为：直流发电机、直流电动机。交流电机又分为：感应电机（以电动机为主）、同步电机（发电机、电动机、调相机）电机的种类虽很多，但都是一个能量转换的机械，发电机将机械能转换成电能，电动机将电能转换成机械能，变压器将一种电压的电能转换成另一种电压的电能。虽然功能及结构各异，但其工作原理基本上都是以全电流定律、电流感应定律、电磁力定律为基础的。3对几种电机发展过程的浅见电机在其出世、存在及其发展的过程中，基本上以全电流定律、电流感应定律、电磁力定

4、律为理论基础，理论上至今还未有太大的发现。其性能参数主要取决于生产厂家有原材料选取、生产工艺及生产质量把关上。因此，传统的异步动电机、同步电动机在其性能上也没有太大的提高。但随着电机材料基础工业的发展，近年来出现了稀土永磁同步电机，这种电机起动转矩在3.4倍以上，比异步电动机高50～100%。可以替代比它大1～2个功率等级（或者大一个机座号）的异步电动机。在需要的起动转矩大，运转功率要求相对不是很大的工况下，为取代原有的大功率电机成为了可能。对于电机的用户而言，在使用过程中需要的是设备运转的可靠性，方便性，在设备能够正常

5、运转的前提下，尽可能的能够节约能源。近些年不少用户对噪声的环保问题也提出了要求。传统三相交流电动机，小功率的电机（20KW以下的电机）一般采用直接起动的方式。功率比较大的电机一般采用星转三角降压起动方式，或自耦变压器降压起动方式。以减小对电网的电压波动和对变压器容量的要求。近些年，一些科研机构与厂家，相继推出了使用变频调速器对电动机实现软起动，并控制电动机的转速及输入、输出功率。使用软起动器，实现软起动电动机。这两种方式都相应减小了电动机起动过程对电网电压的波动冲击和对变压器容量的要求。控制类电机，近些年也都趋向于小型化

6、、节能化。4　油田采油、注水、集输方面的应用4.1在油田采油的应用油田采油用电机主要有两种，一种是深井电泵电动机，这种电机均为高压电动机。另一种是抽油机用电机，这种电机电源为380V，功率多在15KW至55KW之间。相配的变压器容量基本在50KVA至100KVA之间。因为抽油机的固有机械特性，使得电机的额定功率及变压器的容量大大超出正常运转时所需功率将近一半，这样使得电动机在低功率因数下运行，有很大一部分电能得不到有效发挥作用而白白的浪费，还使用户多交了很大一块本不应承担的变压器容量费。这种电机用电量大，是油田开采过程中

7、主要的耗电大户。4.2在油田注水方面的应用油田注水用的电动机多数为功率在110KW以上的功率较大的电动机，在系统压力很高的情况下起动电机，造成电动机的起动电流非常大，经常造成电动机起动困难，对电网电压造成非常大的波动，使墙壁开关跳闸现象时有发生。有时因电动机老化，相应电气参数降低，变频器起动电动机不能正常起动的现象时有发生。4.3在集输方面的应用因集输过程的复杂性，集输过程用的电动机数量、种类非常多。主要是驱动单级或多级离心泵的电动机。为了实现对流量流程的自动控制，控制类的电机在集输过程中用的也比较多。5　现场应用中解决

8、问题的几种方案5.1采用调压变压器　　在造成抽油机起动困难的诸多因素中，起动瞬间过大的电压降才是造成抽油机起动困难的主要因素，若能采用调压变压器和电动机合理匹配，使变压器输出电压实现有载调压，保证电动机在额定电压下起动、运行。从而使整个系统从变压器到电动机都能达到最优化的配置，从根本上解决拖动系统中存在的高配置、低效