交流變頻調速技術與油田節能
發布時間：2019-08-02 10:20:25來源：
交流變頻調速技術與油田節能
交流變頻調速技術與油田節能 交流變頻調速技術在國民經濟和日 常生活中發揮著日益重要的作用，已被廣泛應用于工業生產以及人們日常生活中，這主要得益于其優良的節能特性和調速特性。中國產值能耗是世界上比較高的國家之一。要解決產品能耗問題，除其他相關技術問題需改進外，交流變頻調速技術已成為節能及提高產品質量的有效措施。油田作為一個特殊行業，有其獨特的背景，以風機、泵類負載為主，因而決定了變頻器在油田中的應用應以節能為第一目標。油田中交流變頻調速技術的應用主要集中在下述5個方面。
一 在游梁式抽油機控制中的應用
目前，在勝利油田采用的抽油設備中，以游梁式抽油機比較為普遍，數量也比較多。
一方面，游梁式抽油機運動為反復上下提升，一個沖程提升一次，其動力來自電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊，當滑塊提升時，類似杠桿作用，將采油機桿送入井中；滑塊下降時，采油桿提出帶油至井口，由于電動機轉速一定，滑塊下降過程中，負荷減輕，電動機拖動產生的能量無法被負載吸引，勢必會尋找能量消耗的渠道，導致電動機進入再生發電狀態，將多余能量反饋到電網，引起主回路母線電壓升高，勢必會對整個電網產生沖擊，導致電網供電質量下降，功率因數降低的危險；頻繁的高壓沖擊會損壞電動機，造成生產效率降低、維護量加大，極不利于抽油設備的節能降耗，給企業造成較大經濟損失。另一方面，游梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊，導致抽油機的起動沖擊大等諸多問題。
除上述兩方面問題外，油田采油的特殊地理環境決定了采油設備有其獨特的運行特點：在油井開采前期儲油量大，供液足，為提高功效可采用工頻運行，保證較高產油量；在中后期，由于石油儲量減少，易造成供液不足，電動機若仍工頻運行，勢必浪費電能，造成不必要損耗，這時須考慮實際工作情況，適當降低電動機轉速，減少沖程，有效提高充盈率。
目前，對游梁式抽油機的交流變頻調速技術改造主要有以下3個方面：
(1)以提高電網質量，減小對電網影響為目標的變頻改造。這主要集中在供電企業對電網質量要求較高的場合，為避免電網質量的下降，需引入變頻控制，其主要目的就是減小抽油機工作過程對電網的影響。這種應用在勝利油田臨盤采油廠已提上應用日程。
(2)以節能為第一目標的變頻改造。這點較普遍，一方面，油田抽油機為克服大的起動轉矩，采用的電動機遠遠大于實際所需功率，工作時電動機利用率一般為20%～30%，比較高不會超過50%，電動機常處于輕載狀態，造成資源浪費。另一方面，抽油機工作情況的連續變化，取決于地底下的狀態，若始終處于工頻運行，也會造成電能浪費。為了節能，提高電動機工作效率，需進行變頻改造。
(3)以提高電網質量和節能為目的的變頻改造。這種情況綜合了上面兩種改造的優點，是應用中的一個重要發展方向。
在實際應用過程中出現了許多問題，主要集中在游梁式抽油機發電狀態產生能量的處理上。對于上述第一種情況，采用普通變頻器加能耗制動單元可較方便實現，這是以多耗電能為代價的，主要因為發電能量不能回饋電網造成。在未采用變頻器時，電動機處于電動狀態時，從電網吸收電能；電動機處于發電狀態時，釋放能量，電能直接回饋電網的，并未在本地設備上耗費掉。綜合表現為抽油機供電系統的功率因數較低，對電網質量影響較大。但在使用普通變頻器時，情況發生了變化。普通變頻器輸入是二極管整流，能量不可反方向流動。上述這部分電能沒有流回電網的通路，須用電阻就地消耗，這是必須使用能耗制動單元的原因。對于上述第二、三種情況，必須妥善處理電動機發電狀態產生的電能，將其反饋到電網，否則通過調節抽油機沖程節省的電能可能無法抵消變頻器制動單元消耗的電能，造成變頻運行時反而耗能，與節能的目標背道而馳。為解決這個問題，有必要對普通變頻器進行改造，在結構上引入雙PWM結構變頻器，保證發電狀態產生的電能回饋電網；在控制方法引入自適應控制、模糊控制等以適應游梁式抽油機多變的工作環境。
二 在電潛泵控制中的應用
油田中應用較多的另一種采油設備是電潛泵，它是井下工作的多級離心泵，同油管一起下入井內，地面電源通過變壓器、控制屏和電潛泵專用電纜將電能輸送給井下電潛泵電動機，使電動機帶動多級離心泵旋轉，將電能轉換為機械能，把油井中的液體舉升到地面。
由于電潛泵在地下兩千多米的井底工作，環境非常惡劣(高溫、強腐蝕等)，傳統供電方式 主站蜘蛛池模板： vr欧美乱强伦xxxxx| 激情一区二区三区成人| 99国产精品| 日本亚洲精品色婷婷在线影院| 色婷婷六月天| 国产精品一区二区四区| 婷婷久久精品| 东日韩二三区| 麻豆高清| 91高清视频在线观看| 久久久一区二区三区不卡| 91观看视频| 黄色免费在线视频| 婷婷久| xxxxx欧美| 香蕉久久精品国产| 东北普通话清晰对白| 欧美xxxx视频| 国产精品麻豆99久久| 真实乱视频国产免费观看| 日韩午夜视频在线观看| 97精品在线视频| 三级三级三级全黄| 91在线免费视频| 久久99精品久久久久久青青91| 黄色网在线看| 思思久久q6热在精品国产| 黄色在线网站| 婷婷六月天激情| 日本a在线看| 国色天香网| 又黄又爽又猛大片录像| 精品在线第一页| 四虎影视国产永久免费| 国产亚洲精品91| 日日夜夜中文字幕| 中文字幕一区二区三区有限公司| 久久综合伊人| 亚洲激情五月| 91福利免费| 国产成人91激情在线播放|
一 在游梁式抽油機控制中的應用
目前，在勝利油田采用的抽油設備中，以游梁式抽油機比較為普遍，數量也比較多。
一方面，游梁式抽油機運動為反復上下提升，一個沖程提升一次，其動力來自電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊，當滑塊提升時，類似杠桿作用，將采油機桿送入井中；滑塊下降時，采油桿提出帶油至井口，由于電動機轉速一定，滑塊下降過程中，負荷減輕，電動機拖動產生的能量無法被負載吸引，勢必會尋找能量消耗的渠道，導致電動機進入再生發電狀態，將多余能量反饋到電網，引起主回路母線電壓升高，勢必會對整個電網產生沖擊，導致電網供電質量下降，功率因數降低的危險；頻繁的高壓沖擊會損壞電動機，造成生產效率降低、維護量加大，極不利于抽油設備的節能降耗，給企業造成較大經濟損失。另一方面，游梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊，導致抽油機的起動沖擊大等諸多問題。
除上述兩方面問題外，油田采油的特殊地理環境決定了采油設備有其獨特的運行特點：在油井開采前期儲油量大，供液足，為提高功效可采用工頻運行，保證較高產油量；在中后期，由于石油儲量減少，易造成供液不足，電動機若仍工頻運行，勢必浪費電能，造成不必要損耗，這時須考慮實際工作情況，適當降低電動機轉速，減少沖程，有效提高充盈率。
目前，對游梁式抽油機的交流變頻調速技術改造主要有以下3個方面：
(1)以提高電網質量，減小對電網影響為目標的變頻改造。這主要集中在供電企業對電網質量要求較高的場合，為避免電網質量的下降，需引入變頻控制，其主要目的就是減小抽油機工作過程對電網的影響。這種應用在勝利油田臨盤采油廠已提上應用日程。
(2)以節能為第一目標的變頻改造。這點較普遍，一方面，油田抽油機為克服大的起動轉矩，采用的電動機遠遠大于實際所需功率，工作時電動機利用率一般為20%～30%，比較高不會超過50%，電動機常處于輕載狀態，造成資源浪費。另一方面，抽油機工作情況的連續變化，取決于地底下的狀態，若始終處于工頻運行，也會造成電能浪費。為了節能，提高電動機工作效率，需進行變頻改造。
(3)以提高電網質量和節能為目的的變頻改造。這種情況綜合了上面兩種改造的優點，是應用中的一個重要發展方向。
在實際應用過程中出現了許多問題，主要集中在游梁式抽油機發電狀態產生能量的處理上。對于上述第一種情況，采用普通變頻器加能耗制動單元可較方便實現，這是以多耗電能為代價的，主要因為發電能量不能回饋電網造成。在未采用變頻器時，電動機處于電動狀態時，從電網吸收電能；電動機處于發電狀態時，釋放能量，電能直接回饋電網的，并未在本地設備上耗費掉。綜合表現為抽油機供電系統的功率因數較低，對電網質量影響較大。但在使用普通變頻器時，情況發生了變化。普通變頻器輸入是二極管整流，能量不可反方向流動。上述這部分電能沒有流回電網的通路，須用電阻就地消耗，這是必須使用能耗制動單元的原因。對于上述第二、三種情況，必須妥善處理電動機發電狀態產生的電能，將其反饋到電網，否則通過調節抽油機沖程節省的電能可能無法抵消變頻器制動單元消耗的電能，造成變頻運行時反而耗能，與節能的目標背道而馳。為解決這個問題，有必要對普通變頻器進行改造，在結構上引入雙PWM結構變頻器，保證發電狀態產生的電能回饋電網；在控制方法引入自適應控制、模糊控制等以適應游梁式抽油機多變的工作環境。
二 在電潛泵控制中的應用
油田中應用較多的另一種采油設備是電潛泵，它是井下工作的多級離心泵，同油管一起下入井內，地面電源通過變壓器、控制屏和電潛泵專用電纜將電能輸送給井下電潛泵電動機，使電動機帶動多級離心泵旋轉，將電能轉換為機械能，把油井中的液體舉升到地面。
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