變頻調速器的出現(xiàn)為交流調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發(fā)展。變頻調速性能日趨完美,已被不同學科、不同行業(yè)的工程技術人員廣泛應用于不同領域的交流調速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益,推動了工業(yè)生產的自動化進程。
  變頻調速用于交流異步電機調速,其性能遠遠超過以往任何交、直流調速方式。而且結構簡單,調速范圍寬、調速精度高、安裝調試使用方">

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技術頻道

變頻器用于潛油電泵系統(tǒng)方案

變頻調速器的出現(xiàn)為交流調速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術的不斷完善、發(fā)展。變頻調速性能日趨完美,已被不同學科、不同行業(yè)的工程技術人員廣泛應用于不同領域的交流調速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效益,推動了工業(yè)生產的自動化進程。
  變頻調速用于交流異步電機調速,其性能遠遠超過以往任何交、直流調速方式。而且結構簡單,調速范圍寬、調速精度高、安裝調試使用方便、保護功能完善、運行穩(wěn)定可靠、節(jié)能效果顯著,已經(jīng)成為交流電機調速的最新潮流。 通用共用交流母線雙回路方案
  由于潛油電泵是在戶外(海上)使用,其工作環(huán)境及其配電設備的工作環(huán)境都比較惡劣;而采油作業(yè)對采油設備的可靠性又要求很高,故在實際使用共用交流母線的變頻系統(tǒng)時應增設工頻備用系統(tǒng)(既變頻—工頻雙回路系統(tǒng))或在原工頻系統(tǒng)的基礎上加裝變頻系統(tǒng),這樣工頻系統(tǒng)與變頻系統(tǒng)可互為備用,既便是在變頻系統(tǒng)故障或檢修的狀態(tài)下對采油作業(yè)的影響也不大,從而提高了采油設備(系統(tǒng))的安全可靠性。
  一、 設備選型:
  1、除指定配件外,全選用進口器件
  2、每臺油井用一臺變頻器,配上工頻回路,做成一體化變頻柜。
  變頻器規(guī)格:輸入電壓為:3AC 1140V+15%,輸出功率55KW。
  二、 供電方式:
  采用變壓器-整流器的供電方式雙回路接線:
  為確保系統(tǒng)的安全可靠,在變頻器、整流器發(fā)生故障或進行檢修時確保其它油井的正常運行生產,本控制系統(tǒng)采用變頻-工頻雙回路接線方式,在保留原工頻系統(tǒng)的基礎上加裝變頻系統(tǒng)。
  說明:
  1、變壓器的容量為所有潛油電泵電機容量之和的1.3倍。
  2、共用交流母線電壓為:1140VAC
  3、逆變器的容量與磕頭機電機容量相同或稍大。
  4、確保工頻與變頻的相序一致。
  
  抽汲參數(shù)優(yōu)化控制及節(jié)電增效原理
  由于不同地域,不同油井及井深、油液面、油粘度的不同,要求潛油電泵有不同的合理抽汲參數(shù)。通常,當潛油電泵的參數(shù)一定后,采用改頻率(電機轉速或傳動比)的方法來調節(jié),這樣不但能省電,達到最佳的經(jīng)濟效益,而且電機能零電流起動,對電機的保護全面。
  由于潛油電泵屬變負載類負載,即電機在起動時需較大轉矩,而停止時則負荷很重。電機則處于電(磁)能泄放狀態(tài),軟停止對防止油下沖有明顯的作用,油泵不會被打壞。
  
  投資與節(jié)能
  變頻系統(tǒng)的初次投資容易給投資者一種投資高風險大的感覺,這主要是對變頻節(jié)能效果不很了解或將變頻系統(tǒng)的初次投資與傳統(tǒng)的一些調速方式,如:液力藕合、滑叉電機、變級調速等調速裝置的初次投資在未充分考慮節(jié)能效果及變頻器功能的情況下進行比較,以及對變頻器的質量、穩(wěn)定性、售后服務等還不太了解的感覺;變頻節(jié)能系統(tǒng)(裝置)在各類調速系統(tǒng)中使用時,其節(jié)能效果對于單臺設備可做到15-75%,在未受到其他因素的影響的情況下一般可取上限;節(jié)能效果平均值是由實際應用中得到,權威性數(shù)據(jù)可由市場上公開出售的資料(書)查到;通過這些數(shù)據(jù)再進行一些簡單的投資回收率的計算可知;變頻節(jié)能系統(tǒng)(裝置)的投資回收期一般為4-20個月(這是經(jīng)驗值也是權威數(shù)據(jù))。
  
  深圳市英威騰電氣有限公司按油田采油廠采油方式的不同需求,同時生產660V至1140V電壓等級的中壓變頻器。單機容量37KW~630KW供用戶選擇,特別適合井深超過1300M以上的深井電潛泵使用。
  該產品安裝、使用方便,保護功能完善,尤其是欠電流保護(既輕載自動關機)和過電流保護(因泥砂、石塊阻塞油泵或其它機械故障過載自動關機)功能。避免和減少因空轉和卡泵造成電機損壞,停產檢修的極大損失,受到用戶歡迎。
  由于中壓變頻器具有輸出頻率任意可調的特性,用戶可以及時、方便的根據(jù)油井產油量及油液面變化,調節(jié)電潛泵電機轉速,有利于油井穩(wěn)產,節(jié)電率可達30-60%,綜合經(jīng)濟效益高。
  
  變頻節(jié)能系統(tǒng)及生產過程自動化系統(tǒng)在各行業(yè)機電設備和生產線上的應用是社會生產發(fā)展的必然趨勢,它有著早使用、早改造、早受益、快發(fā)展的特點,它將不斷的被推廣應用,并將為企事業(yè)的發(fā)展錦上添花,為全社會的發(fā)展添磚加瓦。
  
  綜合效益
  采油井潛油電泵是一種大慣量變化負載,所采用的拖動設備是三相異步電機,普遍存在效率低,不便調速,上下沖程不可調,功率因數(shù)低等弊端。針對以上問題,我公司開發(fā)研制了invt系列產品及共用直流母線技術,采用了先進的控制方式控制潛油電泵運行,達到節(jié)能、增效、增產實現(xiàn)自動化的效果,同時達到了電網(wǎng)優(yōu)化的目的,在國內各油田得到廣泛的應用。 節(jié)能增效基本原理
  本控制裝置基于變頻調速原理開發(fā)而成。在潛油電泵大慣量變載工作狀態(tài)下,本控制裝置有以下幾個特點可以達到節(jié)能效果。
  ·調速節(jié)能
  潛油電泵屬次泵類負載,其耗電功率P∝N3,如果調整轉速N滿足最佳沖次及上下沖程速度,省電效果驚人。
  ·動態(tài)調功功能
  在潛油電泵變載的工作狀態(tài)下,控制裝置以7000次/秒的速度自適應電機的載荷,自動改變加在電機上的端電壓,保證電機在最小電流、最低電壓即最小功率狀態(tài)下運行,達到了節(jié)能效果,即調不調速都節(jié)能。
  ·動態(tài)功率因數(shù)補償功能
  控制裝置具有功率因數(shù)補償功能,可取代原有的控制柜啟動器、補償器,使系統(tǒng)趨向一體化,保證電機功率因數(shù)COS∮>0.95以上,從而減小了設備損耗,減小了線損,改造了電網(wǎng),增加了裝機容量,達到了節(jié)能的目的。
  ·軟啟動功能
  由于電機全壓啟動時,啟動電流等于3~7倍的額定電流,因此通常在帶載電機啟動時,會對電機和供電電網(wǎng)造成嚴重的沖擊,導致對電網(wǎng)容量要求過高,而且啟動時對設備產生的大電流和震動對設備極為不利;采用本控制裝置的軟啟動功能將會使啟動電流遠遠低于額定電流,實現(xiàn)電機真正意義上的軟啟動,達到了節(jié)能的目的。不但減少了對電網(wǎng)的沖擊,且能延長設備使用壽命及維修周期,減少設備維修費用。
  ·本控制裝置可任意分別設定潛油電泵的速度,以適應油井井下原油液面的變化。使?jié)撚碗姳秒S時工作在最佳運行狀態(tài),達到增產、增效的目的

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