微能产品在磕头机的变频调速应用.docx

Word微能产品在磕头机的变频调速应用　　一、概述　　磕头机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由一般沟通异步电动机直接拖动其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆，驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面在一个冲次内，随着抽油杆的上升/下降，而使电机工作在电动/发电状态上升过程电机从电网汲取能量电动运行;下降过程电机的负载性质为位势负载，加之井下负压等使电动机处于发电状态，把机械能量转换成电能回馈到电网　　然而，井下油层的状况特殊简单，有富油井、贫油井之分，有稀油井、稠油井之别恒速应用问题显而易见如抛却这些不谈，就抽油机油泵本身而言，磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题，况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等简单状况也对每冲次抽出的油量有很大的影响看来，只有调速驱动才能达到最佳掌握　　引进调速传动后，可依据井下状态调整抽油机冲程频次及分别调整上、下行程的速度，在提高泵的布满系数的同时削减泵的漏失，以获得最大出油量尤其是采纳变频调速既无启动冲击，又可解决选型保守、线路较长等所致的功率因数偏低等问题，获得节能增效的同时又能提高整机寿命尤其是油泵的寿命，削减机械故障提高牢靠性，综上，用变频调速改造采油设备势在必行。

　　二、通常所用的变频调速方案　　抽油机电机是由一般变频器直接驱动，只是在变频器中加装外接制动单元而已当抽油杆工作于下降冲程时，电机工作于发电状态，由电阻发热消耗这部分能量然而，不同的油井不同的设备协作调整不当或制动电阻接点氧化、接触不良等均可引起抽油机下降冲程变频器回线过压，引起变频器故障率偏高　　该方案的运行结果表明，调速效果没问题但由于抽油杆下降时电机发出电能已由制动电阻白白消耗，故节电效果不抱负　　三、本公司推举的变频调速方案　　案中采纳了PWM结构，除原有逆变器外，另一逆变器取代通用变频器的外加能耗制动单元，把电机发电状态产生的再生能量回馈电网，节约了通用变频器能耗制动电阻上消耗的能量，从而获得了抱负的节能效果　　本方案中回馈部分的快速性和出力力量均能适应不同磕头机的不同工况，同时考虑户外恶劣工作环境，主回路使用SCR无触点开关，确保了整机在高效率、高牢靠性下运行　　运行结果显示总节电率比总述方案高约20%以上，并均可达到30～50%，节电效果令人满足犹如时考虑产油量的增加，则投入该设备的成本回收期约在1年左右 2 -。