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電機

抽油機變頻改造方案

2025China.cn   2009年07月13日

一、抽油機方案
        抽油機是利用交流異步電動機通過皮帶輪驅(qū)動抽油機架上減速傳動裝置,牽動柱塞泵中活塞往復(fù)運動,將滲透到柱塞中的原油提取出來。其出油產(chǎn)量取決于柱塞泵的沖次數(shù)、滲透情況、漏失時間以及井下環(huán)境等因數(shù)。以往電機恒速運行,上下沖程時間基本相當(dāng)。對于一些滲透情況較差的油井,如上下沖程時間相等,則其柱塞中液體的飽和度較小,上升時間過長,漏失時間大,嚴(yán)重影響產(chǎn)量,增加電耗;另一方面,由于抽油機的配重不平衡,往復(fù)過程中勢能將以再生反電勢的形式?jīng)_擊電網(wǎng),構(gòu)成內(nèi)耗,污染電網(wǎng),不利于電網(wǎng)的使用。因此原先采用變換電機主動輪的直徑來調(diào)節(jié)沖程的方法使用面非常窄,基于以上原因,我們采用變頻調(diào)速技術(shù),依據(jù)油井的實際需求改變變頻器的輸出頻率,調(diào)節(jié)抽油機的沖程次數(shù),改變上下沖程時間,使設(shè)備運行于較佳的參數(shù)設(shè)置下,并以此達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能的效果。
        具體方法:將主動輪直徑選到可調(diào)節(jié)的最大值,此時沖程次數(shù)已超過正常生產(chǎn)所允許的范圍,通過降低變頻器的輸出頻率,使磕頭機運行于正常生產(chǎn)的沖程次數(shù),運行頻率將小于50HZ,并因此獲得節(jié)能效果;在每一個沖程中,在柱塞下降的過程中,可減緩下降速度,以便提高滲透時間,使柱塞管道中滲滿液體,在柱塞上升過程中,提高上升速度,減小漏失時間,增加出油量,提高效率。
        我們通過設(shè)定變頻器的運行頻率可獲得相應(yīng)的抽油機沖次數(shù)和上升、下降時間。變頻器運行頻率的變化速度可調(diào)節(jié)變頻器加減速時間,因一個沖程時間較短,可將加速時間設(shè)為2秒,減速時間設(shè)為2秒。
        另外由于配重塊的不平衡,在往復(fù)運動中,電機產(chǎn)生反向電勢,反電勢經(jīng)逆變單元反加至濾波電容兩端,變頻器直流側(cè)電壓將上升,為避免變頻器過電壓保護(hù),因此要求依據(jù)變頻器功率型號在直流側(cè)加裝配套的回饋單元,制動單元與制動電阻,安裝回饋單元和制動單元后,變頻器直流母線電壓上升到回饋單元設(shè)定值時(回饋單元設(shè)定值<制動單元設(shè)定值),先通過回饋單元將電能返回電網(wǎng),如果變頻器直流母線電壓上升到制動單元設(shè)定值時,再通過制動單元和制動電阻釋放,由制動電阻將多余能量吸收,但如回饋單元設(shè)定值和制動單元設(shè)定值設(shè)置不當(dāng),制動單元與制動電阻吸收過多的能量對于節(jié)能運行是不利的。
        由于抽油機較多處于野外,因此為了保證設(shè)備可靠性,要求變頻器在檢修或損壞時抽油機可切換到工頻運行,所以加設(shè)工頻、變頻切換裝置及故障顯示。
(具體電路和柜體圖見下圖):


圖一、抽油機主回路

圖二、抽油機控制回路

圖三、抽油機控制柜

 

(轉(zhuǎn)載)

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