普传变频技术在油田抽油机节能应用2013

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1、普传科技变频技术节能应用实例（在石油行业的节能应用）大连普传科技股份有限公司2013年2月普传科技变频器应用实例普传科技变频节能技术在石油行业中的应用2001年始，普传科技开发出油田专用变频器采用变频技术对大庆油田、辽河油田、胜利油田等某采油厂抽油机、电潜泵、注水泵、输送泵等进行改造，收到很好效果。一、抽油机应用1工作原理抽油机电机的负荷是一周期性脉动负载,电机正常运行时负荷率一般在20%-30%，低负荷率运行，造成功率因数低，效率低，电能浪费大。往复冲程运行冲击电网。，抽油机节能潜力非常巨大，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业。2改造实施方案1)、变化冲程方式：经

2、过实测井况和油水比例，根据游梁式抽油机的运行特性，对每个冲程中下降和提升设置不同的频率，随时调整电机的转速，抽油杆慢速下降快速提升，不仅达到节电效果，而且能够有效地调整油水比例，提高产量。实际应用中对近40台改造后的游梁式抽油机现场实测，较工频运行时平均节电38％，如果再计算产油量的提高，综合效益非常可观。2）再生能量的处理问题：由于抽油机在下降段，电机处在发电状态这个过程是连续运转的，同时随油的稠度，井深，产量调节往复运动次数，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主变频器主回路直流母线电压升高，而电能没有流回电网的通路，在变频器主回路直流母线两端加制动电

3、阻和制动单元消耗，或采用能量回馈装置，将再生能量回馈电网。1—底座；2—支架；3—悬绳器；4—驴头；5—游梁；3）采用变频控制，功率因数提高，避6—横梁轴承座；7—横梁；8—连杆；9—曲柄销装置；免电网质量的下降。10—曲柄装置；11—减速器；12—刹车保险装置；13—刹车装置；14—电动机；15—配电箱。3游梁式抽油机的变频改造主要有以下3个方面1)大大提高了功率因数（可由原来的0.25～0.5提高到0.9以上），大大减小了供电（视在）电流，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损，可省去大量的“增容”开支.这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合，为避免电网质量的下

4、降，需引入变频控制，其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。2)以节能为第一目标的变频改造。这点较普遍，一方面，油田抽油机为克服第2页共8页企划部·业务部普传科技变频器应用实例大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。另一方面，抽油机工作情况的连续变化，取决于地底下的状态，若始终处于工频运行，也会造成电能浪费。为了节能，提高电动机工作效率，需进行变频改造。3)由于实现了真正的“软起动”，对电动机、变速箱、抽油机都避免了过大的机械冲击，大大延长了设备的使用寿命，减少了停

5、产时间，提高了生产效率。以提高电网质量和节能为目的的变频改造。这种情况综合了上面两种改造的优点，是应用中的一个重要发展方向。4变频技术在抽油机的应用方案介绍4.1变频器加制动单元控制如下图3所示：在变频器主回路直流母线两端加制动电阻和制动单元，由于抽油机起动时需要大力矩，上升段也需要大力矩，而在下降段电机处在发电状态。最关建的就是下降段，这个过程是连续运转的，同时随油的稠度，井深，产量调节往复运动次数/分，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主变频器主回路直流母线电压升高，而电能没有流回电网的通路，必须用电阻来就地消耗，这就是在变频器上必须使用制动单元和制

6、动电阻的原因，现在大功率变频器一般都可以定制动单元，完全可以达到理想中的控制效果。加装变频装置后，网侧功率因数大大提高（由原来的0.25～0.5提高到0.9以上），大大减小了供电视在电流，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损，可省去大量的“增容”开支。普传变频器内置的AVR功能可根据负载特性，智能调节输出。一方面可达到节能目的，同时还可以增加原油产量。避免电网质量的下降，减小抽油机工作过程对电网的影响。此方式的缺点是必须解决制动电阻散热及寿命问题。普传科技开发的PI7800系列高性能变频器采用TI公司最新推出的32位DSP芯片，实现电压空间矢量控制，具有很高的电机控制性

7、能及精度。通过国家配电设备质量监督检验中心和国家轿车质量监督检验中心检验和辽宁省科技成果鉴定。主要特点如下：n采用DSP（数字信号处理器）为核心的控制单元，实现高速高性能控制。第3页共8页企划部·业务部普传科技变频器应用实例n集V/F控制、V/F＋PG控制、矢量控制＋PG三种控制功能于一体。n三种空间电压矢量波形产生方式。n死区补偿功能，实现低频率大输出转矩。n自动转差补偿。n十种频率设定方式，模拟端子可以接受0~10V、0~20mA之内的自定义范围信号。n可实现最多七段速度和八段加速度控制。n六路可编程输出控制端