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 szalpha
你酒喝多了，到处发帖，回答你的问题，以示敬意：
1、“变频器最高可以输出多少HZ的电压？”这不是我说的，是网友的提问，话本身是错的，但可会意理解为“输出的电压的频率最高可达到多少HZ？”；
2、关于弱磁调速：
（1）就是减小主极磁场Φ，减小感应电势e，电流增加，转速升高；
（2）而减小主极磁场Φ的方法对于直流电机是减小厉磁电流；
（3）但对于异步电机可降低电源电压，减小主极磁场Φ，增大电流，转速升高；
（4）也可保持电压恒定，当频率升高时，主极磁场Φ自然减小，进入弱磁调速阶段；
3、关于变频输出电压的测量，我不知道你的理解和方法，你可以说明自己的观点，然后我再回答你！
1、5月5日-6日两天在采油场跑了两天，测了三十口油井的抽油机运行电流，有1/3油井配平非常好！有1/3油井过配重！有1/3油井欠配重！但没有一口井的抽油机进入发电状态，配平基本良好！
2、电机功率有1/4井选择合适，5.5KW，最大配平电流5A左右。有1/2油井配平电流15A左右，选用电机功率22KW，实际需要7--10KW电机就可以；有1/4油井配平电流最大25A，选用电机22KW，有一口井配平差，最大电流30A，选用电机22KW。
3、普遍电机功率选的大，可安装3-5Kvar电容器进行就地无功补偿，克服大马拉小车的无功损耗。
发表于：2007-04-03 09:08:00
82楼
TO szalpha
你酒喝多了，到处发帖，回答你的问题，以示敬意：
1、“变频器最高可以输出多少HZ的电压？”这不是我说的，是网友的提问，话本身是错的，但可会意理解为“输出的电压的频率最高可达到多少HZ？”；
2、关于弱磁调速：
（1）就是减小主极磁场Φ，减小感应电势e，电流增加，转速升高；
（2）而减小主极磁场Φ的方法对于直流电机是减小厉磁电流；
（3）但对于异步电机可降低电源电压，减小主极磁场Φ，增大电流，转速升高；
（4）也可保持电压恒定，当频率升高时，主极磁场Φ自然减小，进入弱磁调速阶段；
3、关于变频输出电压的测量，我不知道你的理解和方法，你可以说明自己的观点，然后我再回答你！
发表于：2007-04-07 17:48:00
88楼
你怎么不标榜是:"秘诀"了????把你的理解和方案拿出来！！！
刘志斌,说真的,无论软起也好变频也罢,你讨论技术问题就算是肤浅一些或者幼稚一些,大家最多就是一笑了之,不会骂你，为什么呢?因为犯不着!!
但是,你动不动就质疑这个否定那个,拿你刚学的一点基础心得标榜是什么"秘诀",就让人看轻你了!!
你不能正确看待网友的批评,一有人说的不客气一点,你立马就反击并升级到人身攻击,很多时候,之所以你被群起而攻之,其实都是你挑事在先,最后你自己下不了台,"可怜之人必有可恨之处",你完整的印证了此话!!
何况,你攻击的对象,都是大家很敬重的人,比如:周公.
可以明确的告诉你,本来大家真的懒得再理你,你演你的独角戏,你只管自我去陶醉.大家相安无事也就罢了,但是,如果你还屡教不改一意孤行,否则,骂你之声将在论坛伴随你的残余人生,这都是必然的!!
刘志斌,说真的,无论软起也好变频也罢,你讨论技术问题就算是肤浅一些或者幼稚一些,大家最多就是一笑了之,不会骂你，为什么呢?因为犯不着!!
但是,你动不动就质疑这个否定那个,拿你刚学的一点基础心得标榜是什么"秘诀",就让人看轻你了!!
你不能正确看待网友的批评,一有人说的不客气一点,你立马就反击并升级到人身攻击,很多时候,之所以你被群起而攻之,其实都是你挑事在先,最后你自己下不了台,"可怜之人必有可恨之处",你完整的印证了此话!!
何况,你攻击的对象,都是大家很敬重的人,比如:周公.
可以明确的告诉你,本来大家真的懒得再理你,你演你的独角戏,你只管自我去陶醉.大家相安无事也就罢了,但是,如果你还屡教不改一意孤行,否则,骂你之声将在论坛伴随你的残余人生,这都是必然的!!
发表于：2007-05-09 09:18:00
98楼
1、5月5日-6日两天在采油场跑了两天，测了三十口油井的抽油机运行电流，有1/3油井配平非常好！有1/3油井过配重！有1/3油井欠配重！但没有一口井的抽油机进入发电状态，配平基本良好！
2、电机功率有1/4井选择合适，5.5KW，最大配平电流5A左右。有1/2油井配平电流15A左右，选用电机功率22KW，实际需要7--10KW电机就可以；有1/4油井配平电流最大25A，选用电机22KW，有一口井配平差，最大电流30A，选用电机22KW。
3、普遍电机功率选的大，可安装3-5Kvar电容器进行就地无功补偿，克服大马拉小车的无功损耗。
发表于：2008-05-31 09:00:59
99楼
我也是搞变频的...给油田做变频节电都快三年了...说实话...如果我是老板...我绝对采用刘志斌的办法.........但是我们是节能服务商...我们要赚钱.....所以要研究那个电机发电时能量的处理....放掉太可惜....装又装不下.....回馈电网除了价格高以外...效率经过几次转换也比较低...一台两台还可以...如果大批量上的话对电网的污染是个最大的问题..万一把电网搞瘫痪了...关系到中国命脉的东东谁都谨慎...所以至今...变频器在油田的应用几乎还没有....每个厂家有一两台.....都是油田的主换酒钱的借口.....配重调平衡了自然没有这个麻烦......换个皮带轮速度就降下来了,要什么速度就换什么样的皮带轮..省钱又省力还省麻烦...可油田的主是懒得动的..不然我们赚谁的钱去.....还有...油田的负载是不是速度型...它的工耗并不与速度的三次方成正比...反而更接近于恒转矩.....(以上只是我了解的几个油田的个别现象,并不代表全国)
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