基于相控技術(shù)的抽油機(jī)節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用

摘要 本文針對(duì)油田抽油機(jī)運(yùn)行耗電大，效率低下的問(wèn)題，提出了運(yùn)用相控技術(shù)的節(jié)點(diǎn)器進(jìn)行保證電機(jī)和機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，為油田的節(jié)能降耗做出了很大貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 抽油機(jī);相控技術(shù);耗電;節(jié)能

中圖分類號(hào)TE933.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)111-0086-01

目前，在油田抽油設(shè)備中，以游梁式磕頭抽油機(jī)應(yīng)用最為普遍，數(shù)量也最多。但是，傳統(tǒng)的磕頭機(jī)普遍存在著起動(dòng)沖擊大，運(yùn)行耗電多，大馬拉小車、效率低下等諸多問(wèn)題，加之油井情況復(fù)雜，稠油、結(jié)蠟、沙卡現(xiàn)象較多，斷桿、燒電機(jī)等現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，對(duì)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有可靠的保護(hù)功能，設(shè)備維修量大，為此，急需對(duì)現(xiàn)有的抽油機(jī)設(shè)備進(jìn)行改造。相控節(jié)電技術(shù)的節(jié)電器具有軟啟動(dòng)，動(dòng)態(tài)跟蹤負(fù)載，調(diào)節(jié)用電設(shè)備輸入功率，提高用功功率等功能，可有效地保護(hù)電機(jī)及機(jī)械設(shè)備，是抽油機(jī)節(jié)電改造的最佳方案。

1相控技術(shù)節(jié)電控制器的基本原理

相控電機(jī)智能節(jié)電器采用最新電機(jī)智能可編程軟件固化在微處理器上，通過(guò)先進(jìn)的電子線路對(duì)負(fù)載電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與跟蹤，實(shí)時(shí)控制晶閘管(可控硅)的導(dǎo)通角，百分之一秒以內(nèi)提供電機(jī)最適宜的工作電壓與電流，使電機(jī)的輸出功率與實(shí)時(shí)負(fù)載剛好匹配，并能減低銅損、鐵損，改善電機(jī)起動(dòng)、停機(jī)性能，達(dá)到節(jié)電效果。

2抽油機(jī)節(jié)電控制器相控技術(shù)的特點(diǎn)

2.1抽油機(jī)專用相控節(jié)電器的技術(shù)特點(diǎn)

該設(shè)備專門設(shè)計(jì)用于對(duì)磕頭式抽油機(jī)的節(jié)電控制。一般而言，磕頭式抽油機(jī)均普遍存在抽取能力大于油井實(shí)際負(fù)荷的問(wèn)題。因此，泵空或空撈現(xiàn)象便相伴而生。泵空增加無(wú)效行程，浪費(fèi)大量電能，同時(shí)也使抽油設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用提高。抽油機(jī)專用節(jié)電器動(dòng)態(tài)的根據(jù)負(fù)載變化來(lái)調(diào)節(jié)輸入電機(jī)的電壓和電流，在不改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的條件下，保證電動(dòng)機(jī)的輸出功率與負(fù)荷需求精確匹配。抽油機(jī)節(jié)電器適用于各類處于輕載或變負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)下抽油機(jī)電機(jī)節(jié)能，自動(dòng)跟隨控制，不改變抽油機(jī)的上下行程和運(yùn)行速度，在不減少抽油量的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。抽油機(jī)節(jié)電器配備了軟啟動(dòng)功能，可以大大降低電機(jī)的啟動(dòng)電流，減少?zèng)_擊電流對(duì)電機(jī)絕緣的破壞、降低電機(jī)運(yùn)行溫度、減少電機(jī)的維護(hù)量、延長(zhǎng)使用壽命。抽油機(jī)節(jié)電器對(duì)抽油機(jī)電機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控負(fù)載變化、匹配輸入電機(jī)所需電能，大大減少電機(jī)本體的發(fā)熱、振動(dòng)、噪音和鐵磁損耗，有效改善電機(jī)的運(yùn)行條件。

2.2變頻器與節(jié)電器具體不同之處

變頻器也是近十年出現(xiàn)的，為解決感應(yīng)電機(jī)在其它調(diào)速手段時(shí)，所不具有機(jī)械硬特性指標(biāo)的弊端，在調(diào)速同時(shí)附有節(jié)電功效的高科技產(chǎn)品。\"變頻節(jié)電\"在某些場(chǎng)合得到一些應(yīng)用，它的機(jī)理是降低電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到節(jié)電功能，但正是這一點(diǎn)限制了它的適用范圍，因?yàn)殡姍C(jī)在大多數(shù)場(chǎng)合是不允許降速的。\"相控節(jié)電器\"電機(jī)智能節(jié)電器不會(huì)改變異步電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此對(duì)使用方不會(huì)造成產(chǎn)品產(chǎn)量和性能品質(zhì)下降的現(xiàn)象。它能夠有效降低電機(jī)溫升和噪音，延長(zhǎng)電機(jī)維護(hù)周期和使用壽命，對(duì)降低生產(chǎn)成本及提高品質(zhì)穩(wěn)定性具有良好作用?！跋嗫毓?jié)電器”電機(jī)智能節(jié)電是徹底解決感應(yīng)電機(jī)輕載、空載低功率但高耗能源現(xiàn)象，是最新節(jié)電技術(shù)成功的成果。

2.3相控節(jié)電器與其它節(jié)電設(shè)備相比的優(yōu)勢(shì)

動(dòng)態(tài)地跟隨負(fù)載量的變化而調(diào)節(jié)輸入電機(jī)的功率，是“相控節(jié)電器”的先驅(qū)技術(shù)。它能在百份之一秒里檢測(cè)并供給電機(jī)所需的最適量電能，其精確性更可稱為史無(wú)前例，是其實(shí)節(jié)電設(shè)備不可比擬的?！跋嗫毓?jié)電器”能帶來(lái)立刻及持久收益，降低生產(chǎn)及設(shè)備維護(hù)成本，有利于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

2.4電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)抽油機(jī)的影戲問(wèn)題

電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速不同時(shí)會(huì)發(fā)出不同響度且尖銳的聲音;電機(jī)溫升上升5～8℃以上;產(chǎn)生的諧波對(duì)抽油機(jī)的控制回路會(huì)有干擾，影響抽油機(jī)的正常動(dòng)作;降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的過(guò)程中存在著一定的加減速時(shí)間，生產(chǎn)效率受到一定影響。

2.5相控節(jié)電技術(shù)的先進(jìn)性與實(shí)用性

不改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，避免生產(chǎn)效率下降的弊端;不需要整流和逆變，可降低高次諧波對(duì)電網(wǎng)的污染，減少電機(jī)的諧波損耗與噪音;不需要改變電機(jī)原有控制線路，安裝接線簡(jiǎn)單，接線后能全自動(dòng)跟蹤最佳工作點(diǎn)，不需任何調(diào)節(jié)和參數(shù)設(shè)置;成本更低，運(yùn)行更可靠。

3相控技術(shù)在勝利油田的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

勝利油田:相控技術(shù)電機(jī)節(jié)電器最先于2002年在山東勝利油田開(kāi)始應(yīng)用。據(jù)勝利石油管理局能源監(jiān)測(cè)站在檢測(cè)報(bào)告(勝能監(jiān)字2002043)中證實(shí)，平均節(jié)電率為14.77%;其后在現(xiàn)河、東辛、純梁、孤島等多個(gè)采油廠的數(shù)次測(cè)試驗(yàn)證，節(jié)電效果達(dá)10%-25%之間(節(jié)電率的變化因各個(gè)油井不同的工作環(huán)境有所不同)。東辛采油廠在檢測(cè)報(bào)告中指出， 通過(guò)種種實(shí)地驗(yàn)證， 說(shuō)明相控技術(shù)電機(jī)節(jié)電器安裝運(yùn)行在油井抽油機(jī)上其節(jié)電效果明顯， 并能提高電機(jī)的功率因素， 對(duì)油產(chǎn)量無(wú)影響;同時(shí)， 相控技術(shù)電機(jī)節(jié)電器具有的緩沖啟動(dòng)功能更降低了電機(jī)的啟動(dòng)電流和電機(jī)的軸承和皮帶的磨損， 減少了鏈條和齒輪的機(jī)械應(yīng)力。能夠延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備壽命和降低維護(hù)維修成本，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

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