抽油机变频节能增效控制系统

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摘要

抽油机变频节能增效控制系统

产品介绍

一、概述

YSCJS系列抽油机节能增效控制系统是利用变频调速技术,集信号采集、处理为一体,针对油田抽油机的工作特点而设计的,它可以大幅度降低原油生产成本的高效、节能自动控制系统。在启动过程中,能够达到零启、软启节电功能,使电机拖动系统平稳过渡到额定转速,有效地限制启动电流,避免了启动电流过大时对电网造成的冲击及快速耗电等缺陷。运行过程中,可根据油井特点,任意调节上、下冲程时间,实现少用电、多出油的目的。另外,由于抽油机的变载运行,在上、下行程工作中,一半处于发电状态,通常的电机变频器用制动电阻将所发的电量白白的浪费掉,我厂自行开发抽油机变频调速多功能控制装置,通过跟踪调压控制和电能回馈再生利用等特定环节,将抽油机电机在一段时间内的发电量有效回馈到电网,再生利用,降低了供电网络的能源损耗,从而使浪费的能源被充分利用,同时将功率因数由原来的0.3左右提高到0.96以上,节能更加明显。

二、基本性能

2.1通过运行频率的调整,可以来改变抽油机的冲次。

2.2通过运行频率的调整,可以来改变电机的转速。

2.3通过频率和时间的分别调节功能,可以来改变抽油机上、下行程速度。

2.4通过能量回馈电网,节电效果比使用能耗制动电阻多节能16%-24%。

2.5通过功率因数的提高可以将无功功率降低,减少线路损耗。

三、系统工艺特点

3.1在冲次确定的情况下,通过调节输入抽油机上、下行电机频率值,可实现抽油机上、下冲程速度的改变,使抽油机的参数趋于合理;控制抽油机上行时电机的频率大于下行时电机的频率,即抽油机上冲程速度快,下冲程速度慢,上冲程时间可相对减少,下冲程时间可相对延长,可减少泵的相对漏失量,达到增产的目的;与此相反,也可以控制抽油机上行时的频率小于下行时的频率,即上冲程速度小于下冲程速度,在冲次确定的情况下,上冲程时间相对延长,下冲程时间相对减少。上冲程时间的相对延长,使原油进入深井泵的时间相对延长,从而提高了泵的充满系数,提高泵效,达到增产的目的。同时,在运行过程中,降低了电机的输入频率,从而降低了抽油机的电量消耗,达到了节能的目的;另一方面,可以及时合理调整抽油机的抽汲参数,使抽油机处于更佳工作状态,达到节能高产目的。

3.2 通过调整电机输入频率能够实现一些条件下的冲次任意随时可调,使油井处于抽渗平衡,达到更佳工作状态。

3.3节能降耗,节电率30%以上,同时因电机启动输入频率低,降低了启动电流,防止因为电器设备启动负荷过大造成设备超载而烧毁电器设备。

3.4 具有过压、过流、过热等自动保护功能。

3.5 利用变频技术后,对抽油机转矩利用率稍有改变,但对设备不会造成任何不良影响。


四、节能原理

4.1节能

4.1.1抽油机属泵类负载,用变频抽油控制器,其耗电功率(抽油机)P∝N3。如果调整转速N满足更佳冲次及上下冲程速度时,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,即若抽油机电机额定功率为100kW,则在一半转速时其电机耗电仅为12.5kW,节能87%,效果显著。总之,只要调速就节能。

4.1.2动态调动功能:抽油机是变载,变频抽油控制柜以极快的速度根据负载轻重(电流大小)自动改变加在电机上的端电压,以保证电机工作在更小电流,更低电压,也就是更少耗电功率状态下运行。

4.1.3动态功率因数补偿:变频抽油装置以极快的速度检测负载轻重,使cosφ趋近于1,也就是让无功功率趋近于零,让视在功率约等于有功功率。 

4.1.4零启动、软启动功能:电机启动电流从零开始,更大值也不超过额定电流,节能的同时,也可以大幅度降低供电变压器装机容量的要求。

4.1.5通过“变频 + 回馈”,使节能效果更加显著。

4.2高效

在抽油过程中,由于井下液面是变化的,变频抽油柜能够根据需要随心所欲地任意改变抽油机的冲次,可以随心所欲分别设定同冲次中的上下冲程速度,使油井能够工作在更佳工作状态,而且在每一个冲次中,改变上下冲程速度,既可以提高原油液体在泵内的充满系数,也可减少提升中漏失系数,高效就表现在单位时间内的原油产量。

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