变频器在抽油机上的应用 点击：4015 | 回复：105
发表于：2007-03-10 12:47:00
楼主
引言
随着电力电子技术突飞猛进；国民经济的进步和发展，社会对自动节能特别是节电的需求及依赖程度越来越高，特别是对那些重电力负荷，一旦采取了节电措施，往往会发生非常惊人的节电效果。通过电力电子变流技术突飞猛进，使交流传动控制得到了较快的提升。近年来取得迅速的发展，主要表现为：能满足各类传动系统的高可靠、高效率、过载能力（150%能正常运行）、环境适应性、自诊断等性能，确保系统长期工作。
针对抽油机（俗称磕头机）实际各种工况和油田对增产节能的迫切要求，我们应用变频器控制抽油机电控系统。它能使传统的单鱼头或双鱼头抽油机提高控制性能，增加油产节约能耗，具体表现为：抽油机就能按不同的地质，不同的采油工艺进行人为冲程参数设置，同时在每一冲程过程中能以不同的V/F曲线监控电动机在不同负荷率的用电功率，从而获得最有效的节能供电。当本控制系统以变频器为主体时，配合单片机或PLC，除了有以上的性能外还可以显示冲程，冲次运行频率，输入电压，输入电流等工艺参数。手动设定冲程上/下冲次控制摸式，速度微调。
根据抽油原理和地下液体气体等运动规律，抽油杆下行（下冲程）应该较快，这样做可减少下行时间泄泵泄漏，上行（上冲程）速度较慢，则可以增加渗油量，从而提高产量，并且显著节能。本系统通过相应的工艺参数设定后能较好地控制抽油机，满足最佳的工艺要求，为了使本系统能适应各油田恶劣的野外作业条件，我们还作了系统的扩充开发，根据不同的场合，配上不同的应用组件，可实现智能化全自动控制，监控变频器的运行状态自动实行故障工频切换，报警，监控环境温度，能适应最恶劣的条件为-40℃~+65℃同时还能为计算机遥控遥测提供相应的准备。
总之，抽油机通过本系统，在各种不同场合均有可贵的节能效果。因为抽油机属泵类负载，用本系统其耗电功率P∝N3。如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人。总之，变频器控制抽油机电控系统能实现省电约15~35%，提高原油单位时间产油量15~45%。确实是大幅度降低原油生产成本的重大举措。
李秋华（男），1960年6月生,上海市总工程师专业委员会会员，上海应用技术大学电气自动化专业毕业。 1981.8-1988.8，上海第十钢铁厂，负责各车间配电及冷轧轧机电器自控系统的设计、施 工、调试。先后任技术员、助工、工程师。并被评为青年新长征突击手积极分子。1988.8-2002.6，上海复旦复华科技股份有限公司，先后任电力电子研究室工程师，技术科科长、厂长、电力电子研究室主任兼UPS 厂厂长。在这期间负责开发、生产POWERS 牌MU，MUD系列UPS。1991 年获上海市优秀新产品不间断电源系统一等奖。 同时评为高级工程师。1989.6-1989.12，派往 香港海裕集团华裕科学技术有限公司工作。1994.7-1999，参与组建上海三埃电子技术实业公司，总工，日本“TOSHIBA” 变频器上海授权代理。开发了SHENEI牌非标长时间UPS（1KVA-10KVA）同时为楼宇设备开发并生产变风量中央空调电控装置（交流调压调速、变频调速）。BA控制适配口。并承接各品牌变频器的维修及工控设计、应用、服务。1999-2001参于组建中台合资EV电动车有限公司工作，任总工。2001-2003参于组建新家坡日升机构上海办事处,任总工。 2003.5至今，参于组建上海胜武电器有限公司工厂, 任副总经理,总工。
随着电力电子技术突飞猛进；国民经济的进步和发展，社会对自动节能特别是节电的需求及依赖程度越来越高，特别是对那些重电力负荷，一旦采取了节电措施，往往会发生非常惊人的节电效果。通过电力电子变流技术突飞猛进，使交流传动控制得到了较快的提升。近年来取得迅速的发展，主要表现为：能满足各类传动系统的高可靠、高效率、过载能力（150%能正常运行）、环境适应性、自诊断等性能，确保系统长期工作。
针对抽油机（俗称磕头机）实际各种工况和油田对增产节能的迫切要求，我们应用变频器控制抽油机电控系统。它能使传统的单鱼头或双鱼头抽油机提高控制性能，增加油产节约能耗，具体表现为：抽油机就能按不同的地质，不同的采油工艺进行人为冲程参数设置，同时在每一冲程过程中能以不同的V/F曲线监控电动机在不同负荷率的用电功率，从而获得最有效的节能供电。当本控制系统以变频器为主体时，配合单片机或PLC，除了有以上的性能外还可以显示冲程，冲次运行频率，输入电压，输入电流等工艺参数。手动设定冲程上/下冲次控制摸式，速度微调。
根据抽油原理和地下液体气体等运动规律，抽油杆下行（下冲程）应该较快，这样做可减少下行时间泄泵泄漏，上行（上冲程）速度较慢，则可以增加渗油量，从而提高产量，并且显著节能。本系统通过相应的工艺参数设定后能较好地控制抽油机，满足最佳的工艺要求，为了使本系统能适应各油田恶劣的野外作业条件，我们还作了系统的扩充开发，根据不同的场合，配上不同的应用组件，可实现智能化全自动控制，监控变频器的运行状态自动实行故障工频切换，报警，监控环境温度，能适应最恶劣的条件为-40℃~+65℃同时还能为计算机遥控遥测提供相应的准备。
总之，抽油机通过本系统，在各种不同场合均有可贵的节能效果。因为抽油机属泵类负载，用本系统其耗电功率P∝N3。如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人。总之，变频器控制抽油机电控系统能实现省电约15~35%，提高原油单位时间产油量15~45%。确实是大幅度降低原油生产成本的重大举措。
李秋华（男），1960年6月生,上海市总工程师专业委员会会员，上海应用技术大学电气自动化专业毕业。 1981.8-1988.8，上海第十钢铁厂，负责各车间配电及冷轧轧机电器自控系统的设计、施 工、调试。先后任技术员、助工、工程师。并被评为青年新长征突击手积极分子。1988.8-2002.6，上海复旦复华科技股份有限公司，先后任电力电子研究室工程师，技术科科长、厂长、电力电子研究室主任兼UPS 厂厂长。在这期间负责开发、生产POWERS 牌MU，MUD系列UPS。1991 年获上海市优秀新产品不间断电源系统一等奖。 同时评为高级工程师。1989.6-1989.12，派往 香港海裕集团华裕科学技术有限公司工作。1994.7-1999，参与组建上海三埃电子技术实业公司，总工，日本“TOSHIBA” 变频器上海授权代理。开发了SHENEI牌非标长时间UPS（1KVA-10KVA）同时为楼宇设备开发并生产变风量中央空调电控装置（交流调压调速、变频调速）。BA控制适配口。并承接各品牌变频器的维修及工控设计、应用、服务。1999-2001参于组建中台合资EV电动车有限公司工作，任总工。2001-2003参于组建新家坡日升机构上海办事处,任总工。 2003.5至今，参于组建上海胜武电器有限公司工厂, 任副总经理,总工。
TO swhuahua
“如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人”
1、我来对你的“变频节能抽油机系统”也来个节能改造；
2、只要两位初级电工，把你的变频器去掉，给电机换上一个合适的皮带轮，使抽油机满足最佳冲次及上下冲程转速；
3、电动机恢复工频交流电运行，运行状态优于变频状态，温升小，谐波损耗没有了，节电4%；
4、由于没有了变频环节，减小了变流损耗，可节电6%；
5、由3、4知这个改造共节电10%！
6、节约投资一个变频器的费用！
7、节约系统运行维修费用“一个变频器的高科技产品的维修费用”因为皮带轮不需要维修费用！
8、节约了变频器日常运行所需高级电工人才的费用！
以下是李秋华总经理,总工的计算方法和结果:
“如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人”
以下是我的计算方法和结果：
1、我来对你的“变频节能抽油机系统”也来个节能改造；
2、只要两位初级电工，把你的变频器去掉，给电机换上一个合适的皮带轮，（在电动机恢复原转速的情况下）使抽油机满足最佳冲次及上下冲程转速；
3、电动机恢复工频交流电运行，运行状态优于变频状态，温升小，谐波损耗没有了，节电4%；
4、由于没有了变频环节，减小了变流损耗，可节电6%；
5、由3、4知这个改造共节电10%！
6、节约投资一个变频器的费用！
7、节约系统运行维修费用“一个变频器的高科技产品的维修费用”因为皮带轮不需要维修费用！
8、节约了变频器日常运行所需高级电工人才的费用！
肯定有一个人算错了，算错帐的是谁？？？
发表于：2007-03-10 21:32:00
3楼
TO swhuahua
“如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人”
1、我来对你的“变频节能抽油机系统”也来个节能改造；
2、只要两位初级电工，把你的变频器去掉，给电机换上一个合适的皮带轮，使抽油机满足最佳冲次及上下冲程转速；
3、电动机恢复工频交流电运行，运行状态优于变频状态，温升小，谐波损耗没有了，节电4%；
4、由于没有了变频环节，减小了变流损耗，可节电6%；
5、由3、4知这个改造共节电10%！
6、节约投资一个变频器的费用！
7、节约系统运行维修费用“一个变频器的高科技产品的维修费用”因为皮带轮不需要维修费用！
8、节约了变频器日常运行所需高级电工人才的费用！
发表于：2007-03-11 00:39:00
6楼
刘志斌:
你可以滚了！~！~！你算个屁啊~！~！谁想理你啊~！~
不骂你，你怎么能有长进啊？？
就象小孩子，智力发育不全，是一定要不断教训和骂的，不然，他怎么长成人？？？
你连基础常识都不懂，和你谈什么技术啊？？！！你恬着脸让别人都教你啊？？可以啊，你要学会在骂中学习啊！！
否则，你翻开你现在的几个所谓“热帖”，看看，还有没有人搭理你啊？？
你以为自己的帖子很热啊？？？你以为自己很受人关注啊？？你真是愚蠢啊，蠢到自知之明都没有了！！
没有大家在你的帖子上。不断教你，不断骂你多学习，你狗屁都不懂~！~！
你的帖子，之所以“热”了，不是你怎么怎么样了，是给你深刻的人，说的精彩，说的通俗易懂，是来教育你规劝你的高手太多，所以，你的帖子被加精！！
你现在的这个态度，大家都明白了，对白痴说话，效果等于O，所以大家都不理你了，你算个屁啊~！~！和你言谈技术，不如，我去溜狗有乐趣~！
大家和我一样的想法，所以，理你不如买条狗去训练，大半年也把它训练的比你智商高，所以，都不理你了！！！
你可以滚了！~！~！你算个屁啊~！~！谁想理你啊~！~
不骂你，你怎么能有长进啊？？
就象小孩子，智力发育不全，是一定要不断教训和骂的，不然，他怎么长成人？？？
你连基础常识都不懂，和你谈什么技术啊？？！！你恬着脸让别人都教你啊？？可以啊，你要学会在骂中学习啊！！
否则，你翻开你现在的几个所谓“热帖”，看看，还有没有人搭理你啊？？
你以为自己的帖子很热啊？？？你以为自己很受人关注啊？？你真是愚蠢啊，蠢到自知之明都没有了！！
没有大家在你的帖子上。不断教你，不断骂你多学习，你狗屁都不懂~！~！
你的帖子，之所以“热”了，不是你怎么怎么样了，是给你深刻的人，说的精彩，说的通俗易懂，是来教育你规劝你的高手太多，所以，你的帖子被加精！！
你现在的这个态度，大家都明白了，对白痴说话，效果等于O，所以大家都不理你了，你算个屁啊~！~！和你言谈技术，不如，我去溜狗有乐趣~！
大家和我一样的想法，所以，理你不如买条狗去训练，大半年也把它训练的比你智商高，所以，都不理你了！！！
发表于：2007-03-12 18:55:00
9楼
以下是李秋华总经理,总工的计算方法和结果:
“如调整转速N满足最佳冲次及上下冲程转速，若转速N为一半额定转速，则其耗电仅为电机额定功率的1/8通过变频器很方便地即可实现，可见效果惊人”
以下是我的计算方法和结果：
1、我来对你的“变频节能抽油机系统”也来个节能改造；
2、只要两位初级电工，把你的变频器去掉，给电机换上一个合适的皮带轮，（在电动机恢复原转速的情况下）使抽油机满足最佳冲次及上下冲程转速；
3、电动机恢复工频交流电运行，运行状态优于变频状态，温升小，谐波损耗没有了，节电4%；
4、由于没有了变频环节，减小了变流损耗，可节电6%；
5、由3、4知这个改造共节电10%！
6、节约投资一个变频器的费用！
7、节约系统运行维修费用“一个变频器的高科技产品的维修费用”因为皮带轮不需要维修费用！
8、节约了变频器日常运行所需高级电工人才的费用！
肯定有一个人算错了，算错帐的是谁？？？
发表于：2007-03-13 13:03:00
14楼
油田磕头机变频节能有一定的空间,但是比较复杂,对油井原理以及地质结构要有一定深入的了解才能找出最佳的方案.我也来发表点愚见,请各位老师不要耻笑.
第1,从地面来了解,磕头机的平衡块影响电机效率,为何平衡?抽油杆和原油浓度决定平衡块位置或大小.所以这个平衡是暂时的,这个效率是会改变的,随着油井不断注水,效率会越来越低,电机所做的无功会越来越多.
第2,油井深度和原油浓度似乎影响漏失系数,漏失系数越大,电机做同样的功,产量变低.地质结构好象影响渗透系数,地质结构硬渗透慢,效率低.
第3,综合考虑,为什么传动比一定就比较清楚了.既要保证抽油速度满足最大效率又要节能,更重要的是前者.后者有所谓的功图表示.所以一个油井选定以后需要反复调试才能保证最佳状态.
第4,变频改造的出发点是基于效率的,在保证效率的前提下尽可能节能.所以:A,要保证最大的渗透效率和最小的漏失系数.B,要保证日产量不减低.C,保证节能.驴头下降是油杆入井,此时有部分势能转化为电能(转子速度大于定子)回馈电网.驴头上升是抽油阶段,重力势能加上电机做功提升原油,所以此时要想最佳节能要做到:驴头入井要快(下冲程可以认为是无效功),出井要慢(上冲程开始时需要提高渗透效率,但同时漏失率变大),并且要将回馈的电能以最大效率返回电网(需要电流相位与电网电压接近).由此大家就知道应该怎么做了.
1,重新调节平衡块,满足当前效率.2,下冲程速度快于上冲程速度,保证总冲次不变,要保证产量啊.3,利用能量回馈专业装置.4,要油井技术人员密切配合,虚心听取他们的意见.大家可以参加我的技术群讨论:1群:31399395 2群:27093751 夏某
第1,从地面来了解,磕头机的平衡块影响电机效率,为何平衡?抽油杆和原油浓度决定平衡块位置或大小.所以这个平衡是暂时的,这个效率是会改变的,随着油井不断注水,效率会越来越低,电机所做的无功会越来越多.
第2,油井深度和原油浓度似乎影响漏失系数,漏失系数越大,电机做同样的功,产量变低.地质结构好象影响渗透系数,地质结构硬渗透慢,效率低.
第3,综合考虑,为什么传动比一定就比较清楚了.既要保证抽油速度满足最大效率又要节能,更重要的是前者.后者有所谓的功图表示.所以一个油井选定以后需要反复调试才能保证最佳状态.
第4,变频改造的出发点是基于效率的,在保证效率的前提下尽可能节能.所以:A,要保证最大的渗透效率和最小的漏失系数.B,要保证日产量不减低.C,保证节能.驴头下降是油杆入井,此时有部分势能转化为电能(转子速度大于定子)回馈电网.驴头上升是抽油阶段,重力势能加上电机做功提升原油,所以此时要想最佳节能要做到:驴头入井要快(下冲程可以认为是无效功),出井要慢(上冲程开始时需要提高渗透效率,但同时漏失率变大),并且要将回馈的电能以最大效率返回电网(需要电流相位与电网电压接近).由此大家就知道应该怎么做了.
1,重新调节平衡块,满足当前效率.2,下冲程速度快于上冲程速度,保证总冲次不变,要保证产量啊.3,利用能量回馈专业装置.4,要油井技术人员密切配合,虚心听取他们的意见.大家可以参加我的技术群讨论:1群:31399395 2群:27093751 夏某
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