通過變頻器控制潛油電泵電機的轉(zhuǎn)速 ,使?jié)撚碗姳玫呐帕颗c油井供液相匹配 ,在油井供液不足時 ,潛油電泵的轉(zhuǎn)速自動下降。這樣達(dá)到潛油電泵連續(xù)運轉(zhuǎn) ,避免頻繁啟、停對電泵機組、電纜的損害 ,實現(xiàn)節(jié)能和延長電泵井檢泵周期的目的。為低能量電泵井的正常生產(chǎn)提供了一條新途徑。
一、潛油電泵結(jié)構(gòu)
潛油電泵——包括潛油電機、保護器、分離器、潛油離心泵;
潛油電泵是一種機械采油設(shè)備,其作用就是將井下的液體抽送到地面。潛油電泵機組主要由三個部分組成。
1)井下部分:潛油泵、分離器、保護器、潛油電機、潛油電纜;
2)地面設(shè)備:
定頻驅(qū)動:降壓變壓器、控制柜;
變頻驅(qū)動:降壓變壓器、變頻器、升壓變壓器;
3)輔助設(shè)備:扶正器、測溫測壓裝置、單流閥、井口穿越器、接線盒。
二、潛油電泵專用變頻器的工作原理
1、變頻調(diào)速原理
變頻器可以通過改變潛油電機定子供電頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速,以實現(xiàn)潛油電機的調(diào)速。交流異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為:
n=60F1(1-S)/P
式中, n-電機轉(zhuǎn)速, F1-定子供電頻率,P-極對數(shù),S-轉(zhuǎn)差率.
2、變頻器工作原理
該設(shè)備為交——直——交電壓源型變頻調(diào)速系統(tǒng),即先將交流輸入整流為直流,再把直流逆變?yōu)樗桀l率的交流。通過控制程序可以自由改變其輸出頻率,從而可以平滑地軟啟動電機、軟停車。再加上變頻器設(shè)有輸出濾波器,有較好的輸出波形補償,從而減少了由于輸出線較長而造成的傳輸損耗。
逆變部分采用三電平方案,與兩電平方案相比,它逆變電壓高,用常規(guī)電壓IGBT器件就能實現(xiàn)千伏以上的逆變,并且波形比兩電平好。
原理圖:赫茨變頻原理圖:
圖1 三電平逆變原理圖
三、現(xiàn)場應(yīng)用情況
變頻器主要技術(shù)指標(biāo)如下:
輸入:三相、50Hz、線電壓1140V+15%~20%
容量:75KW
輸出:頻率2~50 Hz 連續(xù)可調(diào),額定電壓1140V
過載能力:150%,1分鐘
保護功能:過壓、欠壓、過流、短路、缺相、溫升過高、失速等。
安裝方法:與控制屏串聯(lián),即控制屏的輸出接變頻器的輸入,變頻器的輸出接井下機組。
安裝完畢,頻率調(diào)至40 Hz試運行1天,日產(chǎn)液量較原來下降10m3.9月11日,將頻率調(diào)至47 Hz運行,產(chǎn)量恢復(fù)到原來狀態(tài)。目前該變頻器運轉(zhuǎn)正常,運行數(shù)據(jù)見表1:
安裝前 | 安裝后 | |||||||
電壓(V) | 電流(A) |
頻率 (Hz) |
年耗電 (萬kwh) |
電壓 (V) |
電流 (A) |
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