变频器在抽油机上的应用 点击:4015 | 回复:105



swhuahua

    
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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。



刘志斌

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发表于:2007-03-13 18:13:00
21楼
  

  “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)”

1、配平后,电动机在上、下冲程电流相等,不会进入发电状态;
2、如果系统进入发电状态,就说明,系统没有配平好,已经进入不节能运行状态;
3、在发电状态,[b]电动机会自动将电能回馈给电网[/b],[b]不需要任何辅助设备;[/b]
4、在发电状态,[b]有变频器反而会阻止电能回馈给电网[/b],必须用带回馈功能的变频器,但是它的回馈效率不如电动机自动将电能回馈给电网;


刘志斌

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发表于:2007-03-13 22:47:00
22楼
http://bbs.gongkong.com/detail.asp?id=251219

远来浪

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发表于:2007-03-14 11:14:00
23楼
平衡块完全配平这个应该是理想状态,在油田几乎每台磕头机都有回馈发电状态.电机自动回馈电网效率很低,回馈电流大小和相位是隋机的(转子速度跟随势能变化,定子频率跟随变频变化),如果不用变频控制,发电电流大小和相位只于转子和势能有关,可见如果回馈电流峰值在电网电压波谷产生时,电网电流畸变严重,此时回馈电流不仅没有回馈电网而且消耗能量(最差的情况是相互抵消),但往往回馈电流与电网电压有一定的相位差,而且相当大.所以应该通过回馈装置以电网电压相位为给定值去控制回馈电流相位,保证尽量同步,如此回馈电流才为有效能量.
变频改造确实能提高效率,PID调节不需要,只需要调节上下冲程比例就可以了.两种情况:1,增产不节能,可以将最大频率设定为60HZ或更高,此时变频容量需适当放大.2,保产节能,提高渗透率,往往渗透率比漏失率要重要.附加的是变频控制很容易进行自动化的间抽控制.还有一个附加的是变频器可以适当提高功率因数(电容环节是其一,降压控制更重要,前提是有空间这样做).任何传动装置都有他固有的机械特性,如何在满足机械特性的前提下去进行节能控制才有节能空间.油田如果井选择得好,节电率一般为10-30%...此时不包括有功的改善和回馈有效能量的提高.

刘志斌

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发表于:2007-03-14 15:51:00
24楼


   “如果回馈电流峰值在电网电压波谷产生时,电网电流畸变严重,此时回馈电流不仅没有回馈电网而且消耗能量(最差的情况是相互抵消),但往往回馈电流与电网电压有一定的相位差,而且相当大.所以应该通过回馈装置以电网电压相位为给定值去控制回馈电流相位,保证尽量同步,如此回馈电流才为有效能量.”


1、只要电动机处于发电状态,就意味着电流向电网流动,否则就是电动运行状态;
2、说变频器的回馈作用比电动机直接发电自动回馈电网强、效率高,是错误的,如果一个懂电的人这样说,那就是恶意忽悠不懂的人;

swhuahua

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发表于:2007-03-14 17:50:00
25楼
我们的刘同志就怎么样才能回馈电网的基本原理都不懂,还挤进来讨论啥呀?说的东西人家连牙都会笑掉,他自己还不知道.还硬要把自己算成是懂电的人.实在看不过去了.

刘志斌

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发表于:2007-03-14 19:01:00
26楼


      TO     swhuahua

   “怎么样才能回馈电网的基本原理都不懂”“说的东西人家连牙都会笑掉”“实在看不过去了”

1、你自我介绍是总经理、总工,对别人提出的质疑为什么不敢回答?
2、我的观点很明确,你认为我不懂,那就请你好好讲一讲,我错在什么原理上,正确的是什么?
3、“连牙都会笑掉”“实在看不过去了”这样的风凉话谁都会说,还是讲道理,以理服人最好!!!

swhuahua

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发表于:2007-03-14 20:56:00
27楼
你还是先回学校好好攻读一下:"电力拖动"吧!考及格了我再与你探讨.

swhuahua

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发表于:2007-03-14 20:59:00
28楼
你想想,同行为啥会这么说你的?
 "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!!!"

swhuahua

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发表于:2007-03-14 21:04:00
29楼
再看看朋友说的:
"平衡块完全配平这个应该是理想状态,在油田几乎每台磕头机都有回馈发电状态.电机自动回馈电网效率很低,回馈电流大小和相位是隋机的(转子速度跟随势能变化,定子频率跟随变频变化),如果不用变频控制,发电电流大小和相位只于转子和势能有关,可见如果回馈电流峰值在电网电压波谷产生时,电网电流畸变严重,此时回馈电流不仅没有回馈电网而且消耗能量(最差的情况是相互抵消),但往往回馈电流与电网电压有一定的相位差,而且相当大.所以应该通过回馈装置以电网电压相位为给定值去控制回馈电流相位,保证尽量同步,如此回馈电流才为有效能量.
变频改造确实能提高效率,PID调节不需要,只需要调节上下冲程比例就可以了.两种情况:1,增产不节能,可以将最大频率设定为60HZ或更高,此时变频容量需适当放大.2,保产节能,提高渗透率,往往渗透率比漏失率要重要.附加的是变频控制很容易进行自动化的间抽控制.还有一个附加的是变频器可以适当提高功率因数(电容环节是其一,降压控制更重要,前提是有空间这样做).任何传动装置都有他固有的机械特性,如何在满足机械特性的前提下去进行节能控制才有节能空间.油田如果井选择得好,节电率一般为10-30%...此时不包括有功的改善和回馈有效能量的提高."

刘志斌

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发表于:2007-03-14 21:26:00
30楼


       TO   远来浪:

  “油田如果井选择得好,节电率一般为10-30%...此时不包括有功的改善和回馈有效能量的提高”


1、我们油田的现状是:
(1)大多数油井配平不好,电动机选用功率大,电机运行功耗大;
(2)大多数抽油机泵油冲次运行工艺差,即影响产量,又多耗电能;
(3)(1)、(2)两项耗电浪费在10--30%以上,有的浪费还更多!
2、现在我们的主要任务是,加强管理,一个一个油井排查,调整,使所有油井的抽油机配平,电机处于良好的节能运行状态;所有油井的抽油机泵油冲次在最佳工艺状态,就可少浪费10--30%的能耗;
3、如果这些工作做好了,所谓变频改造就没有节能空间,相反变频改造就是一场灾难,和五、六十年代大炼钢铁、大跃进的结果一样!

刘志斌

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发表于:2007-03-14 22:05:00
31楼
    

          TO     swhuahua

  “你还是先回学校好好攻读一下:"电力拖动"吧!考及格了我再与你探讨”“你想想,同行为啥会这么说你的?…”

 
1、李秋华,狐狸的尾巴露出来了,原来不是什么精英!
2、从你的讲话看,根本就不知道自己错在哪儿,或者说那“1/8”也是抄别人的;
3、像你这样说话的所谓经理、总工,我遇见不少了!
4、我还是以理服人,我来指出你的错误在哪儿:
(1)风机的转矩、功率和转速的立方成正比;
(2)离心水泵和风机类似;
(3)而抽油机是活塞式提油泵,并非离心式!所以你的“1/8”是错的;
(4)你的第二个错是,调速前电机不一定是额定运行,所以不应该是“额定功率的1/8”,而应该是“调速前运行功率的1/8”;
(5)你的第三个错是,使系统运行在最佳冲次状态,变频调速不是唯一的手段,用皮带轮也可以达到同样的目的;
(6)你的第四个错是,你忽视了变频器的变流损耗,忽视了电机在变频下运行的谐波损耗;
(7)由于以上你的错误,导致你犯错,我是对的,你无话可说!!!


zhengzheng

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32楼
有必要和他说吗?对刘(牛)谈琴.无必要.
李工,远来浪是行内人.看样子也作了这方面不少工作.QQ:718142900
可以交流.
刘志斌不配.

zhengzheng

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发表于:2007-03-14 22:19:00
33楼
功图都不知道的人,谈抽油机扯淡.所以刘志斌不配

刘志斌

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发表于:2007-03-14 22:31:00
34楼


        TO     swhuahua


    “油田几乎每台磕头机都有回馈发电状态.电机自动回馈电网效率很低,回馈电流大小和相位是隋机的(转子速度跟随势能变化,定子频率跟随变频变化),如果不用变频控制……”


1、李秋华,这是你转摘网友的话,那就是说你认为这句话是对的,就是说,这是你的观点;
2、其实你要有时间看看我们过去的辩论,你就知道,这是个早已有结论的话题;
3、为了以理服人,我让你明白你自己错在哪儿:
(1)当电动机在工频电网运行时,电动机的反电势e和电源电压u是相等的:e = u  这就是电势平衡方程式;
(2)当电动机电动运行时,u ≥e  电能由电网到电动机;
(3)当电动机发电制动运行时,u ≤e  电能自动回馈电网;
(4)这就叫做电机的可逆特性!


swhuahua

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发表于:2007-03-14 22:36:00
35楼
是的.这论坛上怎么会有这种半瓶子醋

刘志斌

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36楼

     TO     swhuahua


    “油田几乎每台磕头机都有回馈发电状态.电机自动回馈电网效率很低,回馈电流大小和相位是隋机的(转子速度跟随势能变化,定子频率跟随变频变化),如果不用变频控制……”


1、李秋华,这是你转摘网友的话,那就是说你认为这句话是对的,就是说,这是你的观点;
2、其实你要有时间看看我们过去的辩论,你就知道,这是个早已有结论的话题;
3、为了以理服人,我让你明白你自己错在哪儿:
(1)当电动机在工频电网运行时,电动机的反电势e和电源电压u是相等的:e = u  这就是电势平衡方程式;
(2)当电动机电动运行时,u ≥e  电能由电网到电动机;
(3)当电动机发电制动运行时,u ≤e  电能自动回馈电网;
(4)这就叫做电机的可逆特性!
(5)当用变频器控制电动机时,电动机发电制动时,其e经(逆变)整流为直流电,而导致变频器直流部过压;
(6)这时有回馈功能的变频器可将直流电逆变为交流电,回馈电网,条件是逆变的交流电必需和电网交流电相位、大小一致,否则就无法回馈电网,所以变频器再生制动回馈效率差!


刘志斌

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37楼

    TO     swhuahua

  “是的.这论坛上怎么会有这种半瓶子醋”

1、李秋华,如果你说别人是“半瓶子醋”,别人就是吗???
2、来人会仔细阅读所有人的发言,他们会得出谁是“半瓶子醋”!
3、所以我劝你,还是洁身自好吧!

支持国产变频

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38楼
呵呵!这么激烈呀,楼主可以把采用变频器方案和原来老方案的系统配置都介绍下三,给大家也增长点见识,一比就清楚了哈,前年有个客户请问我们公司帮忙开发,项目太多就婉拒了,好象可靠性要求还是比较高的,如果楼主你们的东东装上去能节能这么多,运行几年都不用维护,那你们这套设备就很赚了哈。

刘志斌

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39楼


      TO     swhuahua

  “是的.这论坛上怎么会有这种半瓶子醋”


1、李秋华,如果你说别人是“半瓶子醋”,别人就是吗???
2、来人会仔细阅读所有人的发言,他们会得出谁是“半瓶子醋”!
3、所以我劝你,还是洁身自好吧!
4、如果你觉得那些什么道理也不讲,张着脏嘴骂人解恨,那就请吧,在国人面前骂人,有多威风啊!!!


刘志斌

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40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???


 TO     swhuahua

  “你还是先回学校好好攻读一下:"电力拖动"吧!考及格了我再与你探讨”“你想想,同行为啥会这么说你的?…”

 
1、李秋华,狐狸的尾巴露出来了,原来不是什么精英!
2、从你的讲话看,根本就不知道自己错在哪儿,或者说那“1/8”也是抄别人的;
3、像你这样说话的所谓经理、总工,我遇见不少了!
4、我还是以理服人,我来指出你的错误在哪儿:
(1)风机的转矩、功率和转速的立方成正比;
(2)离心水泵和风机类似;
(3)而抽油机是活塞式提油泵,并非离心式!所以你的“1/8”是错的;
(4)你的第二个错是,调速前电机不一定是额定运行,所以不应该是“额定功率的1/8”,而应该是“调速前运行功率的1/8”;
(5)你的第三个错是,使系统运行在最佳冲次状态,变频调速不是唯一的手段,用皮带轮也可以达到同样的目的;
(6)你的第四个错是,你忽视了变频器的变流损耗,忽视了电机在变频下运行的谐波损耗;
(7)由于以上你的错误,导致你犯错,我是对的,你无话可说!!!



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