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文檔簡介

1前言目前,抽油機是應用最普遍的石油開采機械之一,也是油田耗電大戶,其用電量約占油田總用電量的40%,且總體效率很低,據調查一般在30%左右。油田抽油機負載是獨具特點的時變3-4倍,甚至更大,起動力矩是抽油的節能潛力格外可觀。抽油機井節能技術抽油機-深井泵舉升本身是一種耗能的舉升工藝,一旦在測試中覺察能耗為負,則肯定說明測試中存在問題。但是由于抽油機-深井泵舉升過程中由于懸點載荷呈周期性變化,懸點載荷的不均勻性,必定導致在其能耗過程中表現出了肯定的特別性.正耗的特別性而實行的。用的抽油機井節能技術主要有三大類:一是提高功率因數類。如電容補償、永磁電機.Y-Δ轉換掌握箱.三是改善電機消耗功率不均衡類.主要是液力藕合器、離合器等。1。1其實這兩種技術的工作原理一樣,就是改善電機消耗功率不均衡。不同點是前者安裝在電機的輸出端,后者安裝在抽油機減速箱的輸入端,取代大帶輪.箱齒輪旋轉,實現了電機的軟起動.在抽油機動轉過程中,當負從而使電機工作在負荷較為均衡的工作條件之下,從而實現節能。1.2下幾個方面的特點:不等,而且受到平衡狀況的影響。平衡效果好,其不均衡性表現差,平衡越不好,不均衡衡性表現越強,甚至會消滅上下沖程能耗比值為負;電機時,額定功率選擇較大.從近十年的現場測試能耗數據的結45%.說明,抽油機在使用常規的Y系列電機時,其功率因數一般在的利用率較低;二是感性負荷表現猛烈。1。3各種節能方式的優缺點優勢:機始終在高效區運行。19%左右。目前直接針對抽油機節電的技術主要有兩大類:1〕開發不同類型的抽油機節能電機。如高轉差率電機、三相永〔變極雙速電機〕等。〔軟起動、液態電阻軟起動、變頻電源等1。3.1抽油機節能電機1〕超高轉差率電機轉差率高的電機。由于高轉差電機可大幅降低抽油機電機機座號,從而實現節能的目的。從中區西部節能試驗區的應用效果,12%以上。但有一個重要的因素限制,即轉差率越高,電機工作發熱越嚴峻,因而解決電機工作高溫問題是實現高轉差的主要因素。是俄羅斯技術。兩種技術特別有著本質的區分。美國技術著重從解決電機的散熱問題角度來提高電機的轉強的特點提高電機的轉差率.CJT系列高轉差電機是這一技術的代表產品。品.據稱在美國油井上已安裝幾萬臺,節電率達20%。但在我國實測結果是超高轉差電機只在輕載30%以下負載時有節電效果。荷大的井〔美國油井的振動載荷慣性載荷都大。其次要求電機的轉差率要適度,不行過高,一般說各大油田,電機轉差率的最大值不能超過6%-8%。近些年,采油工藝的進展日趨于大沖程、低沖次,這種工藝本身就能最大限度的削減慣性負荷和振動負荷,因此超高轉差率電機的應用范圍被大大縮小.2)多速電機該電機主要是通過設計電機定子,在定子中安裝兩套不同極對數的定子繞組,并結合高轉差電機的設計特點,通過提高定子實現雙速(雙功率〕運行的特點,揭曉高了電機的功率利用率。3)永磁同步電機.TYC250M-6,37KW0.98360.6A,堵轉電流12.7載荷的力量,反而會增大對減速箱齒輪的沖擊損害;釹鐵硼材料本身的居里點只在120℃-130℃,一旦電機燒毀就會失磁;此外轉子級數已定,不能適用調參的需要實行變極調速。4〕雙定子電機,留的。缺點電機的制造難度和本錢增加。5〕電磁調速電機在抽油機既定的負荷條件下,6/8極,8/12負荷率從20%-80%變化,電機都運行在高效區,這種方式既適用于舊電機改造,又適用于電機生產。節能電機的更原則拖動裝置節能的理論根底性與電機特性間的合理匹配”,真正實現抽油機井運行負載與電機輸出負載間的合理匹配。更節能電機的原則擇電機的功率,最終需要考慮的是投資問題。〔1)節能電機類型的選擇抽油機用節能電機有高轉差率電機、超高轉差率電機和的電機在游梁式抽油機上工作特性的評價.應對抽油機井實際工進展比較:啟動特性.②電機的過載性力量③電機的節電效果節能配電箱的種類及節能原理節能配電箱主流產品有三大類:一類是實現自動調整電機工電容器動態無功補償及靜態無功補償的配電箱.自動調整電機工作電壓的原理該技術是利用跟蹤電路,對電機的工作電流進展跟蹤,并通過(即可控硅〕的導通角,實現大電流工作時導通角大,工作電壓大;小電流工作時導通角動掌握,從而實現節能的目的.限制,即:動態響應時間.動態響應時間越短,跟蹤調壓的效果就越好,節能效果就越顯著。,即有可能產生高壓二次諧波,從而對供電電網造成污染.3。2自動調整電機接線方式電機正常運行時,定子繞組為△接法,起動時為Y接法。起動時繞組電壓為電網額定線電壓的根號3分之一,起動電壓降低,待接近額定轉速時,定子繞組轉換為△接法,掌握簡潔,但節能的根本原理是Y—Δ轉換,即使抽油機在啟動過程中承受ΔYY—Δ轉換承受的用時間繼電器的掌握方法,即時間繼電器在電機啟動〔或抽油機啟動)過程中對時間進展掌握,待一段時間完成后自動轉換到Y形接法。Y—Δ1:1.732.目前承受的掌握方法與自動調整電機工作電壓的原理根本〔這段時間電機的啟動電流較正常工作電流高于2倍左右,工作電流恢復時,利用掌握技術直接將電機接線方式進展變換.3。3。1自動無功補償自動無功補償技術也稱為動態無功補償技術.該技術是將電容補償技術與自動調整電機工作電壓技術兩者結合的產物.該技路,掌握并聯回路中的大功率晶體管〔即可控硅〕的導通角,實的自動掌握,從而實現節能的目的.3.3.2電容器動態無功補償及靜態無功補償無功補償的根本原理是把容性負荷與感性負荷并聯在同一耗,還可以提高設備的有功功力、降低功率損耗和電能損失。依據以上的想法,假設在高壓電動機起動時并聯適當電容值的電容原理是:在啟動高壓電動機時,同時將電容器投入,經過適當的時間,快速退出電容器組。整個過程可理解為無功功率的就地補償,只是時間很短。電容補償起動的優點在于起動時,電動機的端起動時間。1電容補償起動掌握系統圖93。3.3可控硅調壓〔軟起動〕2所示:2晶閘管調壓電路,節電效果較好,但是電源電流波形發生畸變,電網諧波污染嚴峻,,本錢較高.3。3.4液態電阻軟起動在起動過程中,將可變電阻串入定子,實現限流,在起動完成后的.電解液電阻箱串入定子的方法在本質上屬于降壓起動,它是,借以不斷增加起動力矩,并為短接時不產生電流沖擊預備3所示.103液態電阻軟起動QF1為主機運行斷路器,QS為隔離開關,QF2為星點短接斷路器,RS,內局部別盛有電液及一組相對應的導電極板,導電極板為一動肯定,動極板組通過傳動機構及伺服掌握系統掌握運行.起動開頭后,依據電動機起動電流的大小可自動地調整液阻值,使整,,易于維護,工作環境要求不高;缺點:體積大,占地面積大。3。3。5變頻電源專用變頻電源是有進展前途的油田節能產品。如承受基于雙PWM變頻電路的電源系統,實現電能的雙向流淌,同時具有輸SPWM4,雙SPWM5.4電壓型雙SPWM變頻器主電路SPWM變頻電源實現了能量的雙向流淌,且功111,是抽油機類頻繁可逆、快速制動負載的最正確電源選擇,15%。其缺陷是設備本錢較高,掌握系統長遠來看,應當是進展方向.5SPWM變頻器掌握策略抽油機用節能電機評價機用節能電機有異步電機和同步電機;例如:(超〕高轉差三項異步電動機、永磁同步電動機等。常規游梁式抽油機的工作特性抽油機工作時是由電機驅動減速器帶動四連桿機構實現驢頭上下搖擺,驢頭帶動抽油桿使活塞泵做上下往復運動完成抽機具有高啟動扭矩,才能保證抽油機在靜止狀態下啟動起來.這12油機啟動以后正常運行時負載下降電機在輕載下工作(一般運行功率僅為裝機功率的三分之一),系統效率測試數據顯示抽油機40%。600.3~0.5節能電機簡介多年來的實踐說明,我們認為節能電機應具備“電機拖〔功率)間的合理匹配”的功能,抽油機狀況下實現自動轉換。統計我廠在用各類電機的狀況顯示,復式電機與雙繞組〔功率問的合做到了依據目前負載適當降低裝機功率到達節能的目的,即啟動85%以上時,Y電機則不存在啟動困難的問題。5.解決方案基于以上分析,結合實際。擬訂以下解決方案。13145。1 研制和生產節能型抽油機專用電機永磁同步電機,電磁調速電機和雙定子電機可以在很短的時間內,得到相關產品,并推向市場。研制和生產液態電阻軟起動系統,能適應油田惡劣的設計的油田抽油機電機,可以較快的贏得市場和客戶。爭論和試推廣雙SPWM變頻系統此項系統是較為先進的技術,其工業化和市場化的時間較長,但較高,掌握技術簡單,牢靠性等問題,油田用戶承受還需要一個過程,但可以信任,會有越來越多的客戶選擇這一技術.行業類似負載的解決方案,如電廠,鋼鐵企業等,所以可以預見,一旦我們有系列化的產品,所面對的市場將是格外寬闊的。6。結論與生疏1、抽油機在油田的使用量大,而負載率普遍偏低,功率因數則更低,電能的無謂鋪張嚴峻,節能降耗潛力巨大。2、高轉差率多極電機拖動系統,能適應油井調參要求,軟的機械特性對延長抽油機壽命有利,裝油田可以承受這類產品。3、抽油機節能電控裝置的進展方向是節能效果好,能與油井負荷相匹配,并有完善的保護功能;有數據采集和存儲功能,聯網和通信功能,以及遙控遙測功能;并能適應油田的環境要求,操作簡潔,智能化程度高.4、節能電機依據抽油機負載實現逐級匹配時,必需要作到理論計算結果與實際生產狀況的結合,追求其最正確匹配效果。5、常規電機在節能改造中應追求經濟、高效、有用的原則。6、抽油機設備老化比較嚴峻,造成設備利用率低、能耗大,后的形勢下應抓住有利時機對抽油機進展更改造.更改造抽油機還有較大空間和潛力。8、探討抽油機節能改造進展趨勢可知,承受節能措施后,今后5年抽油機年均節電1.4×108kWh,噸液耗電水平呈下降趨勢。參考文獻[2]趙

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