抽油機(jī)節(jié)能電控裝置綜述(2)
關(guān)鍵詞:抽油機(jī);節(jié)能;電控裝置
5 超高轉(zhuǎn)差率多速節(jié)能電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)裝置
5.1 作為節(jié)能措施的應(yīng)用
抽油機(jī)由于其特殊的運(yùn)行要求,所匹配的拖動(dòng)裝置必須同時(shí)滿足三個(gè)最大的要求,即最大沖程,最大沖次,最大允許掛重。另外,還須具有足夠的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩,以克服抽油機(jī)啟動(dòng)時(shí)嚴(yán)重的靜態(tài)不平衡。因此,往往抽油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)確定的安裝容量裕度較大。如6型抽油機(jī)配Y200L?6/18.5kW,10型抽油機(jī)配Y250M?6/30kW等。20世紀(jì)80年代中分別引進(jìn)國(guó)外超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)(CJT)和超高轉(zhuǎn)差多極電動(dòng)機(jī)(CDJT)技術(shù),對(duì)抽油機(jī)拖動(dòng)裝置進(jìn)行了大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn),測(cè)試和分析,證明抽油機(jī)匹配CDJT節(jié)能拖動(dòng)裝置具有顯著的節(jié)能效果。
其一,降低抽油機(jī)拖動(dòng)裝置的安裝容量裕量就是一個(gè)節(jié)能體現(xiàn)。功率匹配變化見(jiàn)表2。
表2 功率匹配變化
抽油機(jī)型號(hào) |
6型 |
10型 |
12型 |
14型 |
原匹配電動(dòng)機(jī) |
Y200L1-6 |
Y250m-6 |
Y280M-8 |
Y315M1-8 |
電動(dòng)機(jī) |
18.5kW |
30kW |
55kW |
75kW |
替換電動(dòng)機(jī) |
CJT-616kW |
CJT-10A22kW |
CJT-12A45kW |
CJT-1465kW |
功率下降率/% |
13.5 |
26.7 |
18.2 |
13 |
電流下降率/% |
10 |
26.3 |
15 |
18.8 |
由表2可知,由于所匹配功率下降,其對(duì)應(yīng)的額定電流相應(yīng)下降。網(wǎng)絡(luò)及電機(jī)繞組的銅耗與電流平方成正,電流的下降自然帶來(lái)了損耗的降低而達(dá)到節(jié)能。
其二,CJT裝置軟的機(jī)械特性造就了抽油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中電動(dòng)機(jī)功率的有功分量和無(wú)功分量的變化,促使輸入功率的降低。
分析圖6,普通電動(dòng)機(jī)的T=f(s)機(jī)械曲線告訴我們,若負(fù)載超過(guò)Tmax,則電動(dòng)機(jī)不能正常運(yùn)行,因此,轉(zhuǎn)速在n~n0范圍變化較小。而CJT電動(dòng)機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)曲線告訴我們,T2st>Tst,且速度變化范圍大,從0~n0均能運(yùn)轉(zhuǎn)。
電機(jī)機(jī)械特性的軟、硬就是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的大小?!坝病?,速度變化?。弧败洝?,速度變化大。
普通電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬,在一定負(fù)載下,轉(zhuǎn)速n(或角速度ω)較大;CJT電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性較軟,在同一負(fù)載下,轉(zhuǎn)速n(或角速度ω)較低,即轉(zhuǎn)差率較大,具有降低扭矩峰值,減小抽油機(jī)懸點(diǎn)沖擊載荷的作用。因此,在某些工況具有節(jié)能效果。
另外,通過(guò)對(duì)圖7所示效率,功率因數(shù)與輸出軸功率之間的函數(shù)關(guān)系分析可知:
1)普通電動(dòng)機(jī)的η及cosψ曲線陡峭;
2)CJT電動(dòng)機(jī)的η及cosψ曲線平坦;
3)普通電動(dòng)機(jī)在額定輸出功率點(diǎn),η及cosψ較高,運(yùn)行最經(jīng)濟(jì);
4)在輕負(fù)載時(shí),普通電動(dòng)機(jī)的η及cosψ較低,CJT電動(dòng)機(jī)的η及cosψ較高。
從前面的介紹可知,抽油機(jī)固有的設(shè)計(jì)及運(yùn)行特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況相比,不可避免地出現(xiàn)了大馬拉小車的不合理匹配。抽油機(jī)維持在PH點(diǎn)的負(fù)載,在現(xiàn)場(chǎng)從未出現(xiàn)過(guò),絕大部分負(fù)載在電動(dòng)機(jī)額定功率(指輸出功率)20%~30%左右。對(duì)普通電動(dòng)機(jī)而言,如此運(yùn)行,其效率和功率因數(shù)特低。對(duì)CJT電動(dòng)機(jī)來(lái)講,由于曲線平坦,η及cosψ在負(fù)載變化情況下,其值變化不大,從而相對(duì)來(lái)講其η及cosψ高于普通電動(dòng)機(jī),致使有功功率降低,功率因數(shù)提高。因此,就節(jié)能而言,抽油機(jī)匹配超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)是合理的。當(dāng)然,轉(zhuǎn)差率的高低,機(jī)械特性的軟硬是否越高越好、越軟越好?對(duì)于這一問(wèn)題,我們認(rèn)為新技術(shù)的成立與否是通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的。轉(zhuǎn)差率高低,機(jī)械特性軟硬均應(yīng)適度,否則對(duì)其實(shí)用性、可靠性帶來(lái)不利影響。
其三,軟的機(jī)械特性造就了抽油機(jī)懸點(diǎn)最大負(fù)荷降低,抽油泵上行速度緩慢,抽油桿的彈性變形減小,從而使抽油泵的填充系數(shù)增加,吸液量增大,每沖次來(lái)油量增加,使單位液耗電能降低。
大量的資料證明,抽油機(jī)匹配超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī),具有顯著節(jié)能效果,而CDJT變極多速電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)應(yīng)用上其節(jié)能效果則更上一層樓。它通過(guò)轉(zhuǎn)速的切換而直接導(dǎo)致功率的切換。如6型抽油機(jī)原匹配電動(dòng)機(jī)18.5kW,更換為CDJT?5C型變極多速電動(dòng)機(jī),其功率轉(zhuǎn)換為8/12/16kW三個(gè)功率等級(jí),其裝機(jī)容量分別降低13.5%,35.14%,56.76%,額定電流分別降低15.4%,28%,31.4%。通過(guò)功率切換其節(jié)能效果非常明顯地展現(xiàn)出來(lái)。
5.2 作為調(diào)參(調(diào)沖)措施的應(yīng)用
油田在采油過(guò)程中,從工藝或某些特定條件的需要出發(fā),要調(diào)整沖次,過(guò)去和現(xiàn)在均采用較笨重的辦法,由專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)拆換皮帶輪的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。整個(gè)過(guò)程需停機(jī)進(jìn)行,執(zhí)行該任務(wù)費(fèi)事、費(fèi)時(shí),勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用CDJT變極變速拖動(dòng)裝置,則可由采油工在幾秒鐘中內(nèi)非常方便地按下按鈕就可實(shí)現(xiàn)調(diào)沖目的,且不影響生產(chǎn)。特別是有的油田需經(jīng)常調(diào)沖的區(qū)域采用該型產(chǎn)品,倍感方便,深受現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織者的歡迎。
5.3 降低設(shè)備維修費(fèi)用
CJT抽油機(jī)節(jié)能拖動(dòng)裝置所具有的軟機(jī)械性能,改善了抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)負(fù)荷的不均衡性,特別是啟動(dòng)瞬間及啟動(dòng)過(guò)程,降低了對(duì)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊,降低了設(shè)備的維修費(fèi)用,延長(zhǎng)了抽油機(jī)的使用壽命。
6 變頻調(diào)速節(jié)能
當(dāng)油井的地下滲透能力小于抽油機(jī)的泵排量時(shí)(絕大多數(shù)油井如此),為了提高抽吸效率,降低單位產(chǎn)量的能耗指標(biāo),最直接的辦法是實(shí)行間抽。但是大多數(shù)的油井是不允許間歇性工作的,因?yàn)槿绻L(zhǎng)時(shí)間停機(jī)的話,輕則會(huì)影響產(chǎn)油量,重則會(huì)使油井無(wú)法再開(kāi)啟。這是因?yàn)椋?/P>
1)含蠟量高或含鹽量高以及油的粘稠度高,且地處高寒地區(qū)的油井,如果間歇工作,會(huì)造成井口結(jié)蠟、結(jié)鹽或結(jié)油的后果,使油井無(wú)法再開(kāi)啟;
2)對(duì)于注水油井,如果停止抽取,勢(shì)必會(huì)影響產(chǎn)油量,這將是得不償失的事,對(duì)于這類油井,就要采用其它的節(jié)能方法。
為了使抽油泵的排量與油井的滲透能力相適應(yīng),可以通過(guò)改變抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。抽油泵是一種柱塞泵,對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)講是一種恒轉(zhuǎn)矩性的負(fù)載,也即電動(dòng)機(jī)的電功率與其轉(zhuǎn)速成正比。這里要提醒注意的一點(diǎn)是:有人一說(shuō)到泵,就想當(dāng)然地認(rèn)為和風(fēng)機(jī)、水泵一樣屬于平方轉(zhuǎn)矩型負(fù)載了,或者說(shuō)“近似于泵類負(fù)載”,這都是錯(cuò)誤的。要知只有葉片式的風(fēng)機(jī)和水泵,在不計(jì)其靜扭矩時(shí),有近似于平方轉(zhuǎn)矩的負(fù)載特性,也即:排量與轉(zhuǎn)速成正比,壓頭(或揚(yáng)程)與轉(zhuǎn)速的平方成正比,而軸功率則與轉(zhuǎn)速的立方成正比。
隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展,低壓變頻器已是十分成熟的電氣產(chǎn)品,并且其價(jià)格也已經(jīng)大幅度下降,目前進(jìn)口變頻器的價(jià)格約為600~700元/kW。國(guó)產(chǎn)變頻器的價(jià)格在400~500元/kW,在抽油機(jī)上大量推廣變頻調(diào)速節(jié)能改造已經(jīng)成為可能。抽油機(jī)改用變頻器拖動(dòng)以后有以下幾個(gè)好處:
1)可根據(jù)油井的實(shí)際供液能力,動(dòng)態(tài)調(diào)整抽取速度,一方面達(dá)到節(jié)能目的,同時(shí)還可以增加原油產(chǎn)量;
2)由于實(shí)現(xiàn)了真正的軟起動(dòng),對(duì)電動(dòng)機(jī)、變速箱,抽油機(jī)都避免了過(guò)大的機(jī)械沖擊,大大延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,減少了停產(chǎn)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率;
3)大大提高了功率因數(shù)(可由原來(lái)的0.25~0.5提高到0.9以上),從而大大減少了供電電流,減輕了電網(wǎng)及變壓器的負(fù)擔(dān),降低了線損,挖掘出大量的“擴(kuò)容”潛力。
但是,將變頻器用于抽油機(jī)拖動(dòng)時(shí),也有幾個(gè)問(wèn)題需要解決,主要是沖擊電流問(wèn)題和再生能量的處理問(wèn)題,下面分別加以分析。
6.1 沖擊電流問(wèn)題
如圖2(見(jiàn)第3期P183)所示,游梁式抽油機(jī)是一種變形的四連桿機(jī)構(gòu),其整機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)像一架天平,一端是抽油載荷,另一端是平衡配重載荷。對(duì)于支架來(lái)說(shuō),如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致,那么用很小的動(dòng)力就可以使抽油機(jī)連續(xù)不間斷地工作。也就是說(shuō)抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)取決于平衡的好壞。在平衡率為100%時(shí)電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等,平衡率越低,則需要電動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力越大。因?yàn)槌橛洼d荷是每時(shí)每刻都在變化的,而平衡配重不可能和抽油載荷作完全一致的變化,才使得游梁式抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)變得十分復(fù)雜。因此,可以說(shuō)游梁式抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)就是平衡技術(shù)。
據(jù)筆者對(duì)某油田18口井的調(diào)查,只有1~2口井的配重平衡較好,絕大部分抽油機(jī)的配重嚴(yán)重不平衡,其中有10口井的配重偏小,另有6口井配重又偏大,從而造成過(guò)大的沖擊電流,沖擊電流與工作電流之比最大可超過(guò)5倍,甚至超過(guò)額定電流的3倍!不僅浪費(fèi)掉大量的電能,而且嚴(yán)重威脅到設(shè)備的安全。同時(shí),也給采用變頻器調(diào)速控制造成很大的困難,一般變頻器的容量是按電動(dòng)機(jī)的額定功率來(lái)選配的,過(guò)大的沖擊電流會(huì)引起變頻器的過(guò)載保護(hù),不能正常工作。
通過(guò)對(duì)抽油機(jī)曲柄配重塊的調(diào)整,可以使沖擊電流降到電機(jī)額定電流之內(nèi),沖擊電流與正常工作電流之比在1.5倍以內(nèi)。這樣,選用與電機(jī)額定功率同容量的變頻器,甚至略小于電機(jī)額定功率的變頻器(要視抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率而定)都可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
由于抽油機(jī)的起動(dòng)扭矩往往很大,慣性也很大,所以要將變頻器的加減速時(shí)間設(shè)置得足夠長(zhǎng),一般為30~50s,才不致在起動(dòng)時(shí)引起過(guò)載保護(hù)。
6.2 再生能量的處理問(wèn)題
由于抽油機(jī)屬位能性負(fù)載,尤其當(dāng)配重不平衡時(shí),在抽油機(jī)工作的一個(gè)沖程中,會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)處于再生制動(dòng)工作狀態(tài)(發(fā)電狀態(tài)),電動(dòng)機(jī)由于位能或慣性,其轉(zhuǎn)速會(huì)超過(guò)同步速,再生能量通過(guò)與變頻器逆變橋開(kāi)關(guān)器件(IGBT)并聯(lián)的續(xù)流二極管的整流作用,反饋到直流母線。由于交—直—交變頻器的直流母線采用普通二級(jí)管整流橋供電,不能向電網(wǎng)回饋電能,所以反饋到直流母線的再生能量只能對(duì)濾波電容器充電而使直流母線電壓升高,稱作“泵升電壓”。直流母線電壓過(guò)高時(shí)將會(huì)對(duì)濾波電容器和功率開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成威脅,為了保護(hù)電容器及功率開(kāi)關(guān)器件的安全,所以,變頻器都設(shè)置了“OUD”保護(hù)——直流母線電壓高保護(hù)停機(jī)功能。
1)一種辦法是增大變頻器直流母線上濾波電容器的容量,將再生能量?jī)?chǔ)存起來(lái),等電動(dòng)狀態(tài)時(shí)再釋放給電動(dòng)機(jī)作功。這種方法對(duì)節(jié)能有利,但是電容器的儲(chǔ)能作用是有限的;譬如,某抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的平均功率以10kW計(jì)算,回饋功率以25%計(jì)算為2.5kW,在一個(gè)沖程中發(fā)電狀態(tài)為2~3s的話,則回饋能量Ad=6000J。若采用15kW的變頻器,其直流母線濾波電容的容量為2200μF,正常工作時(shí)直流母線電壓小于600V(Us),“OUD”保護(hù)電壓(Usm)為800V,那么As=CUsm2-CUs2=×2200×10-6×(640000-360000)=308J,比起6000J的回饋能量來(lái)說(shuō)小得多了。即使再增加10000μF的濾波電容,也只能儲(chǔ)能1400J,因此,在大容量或者負(fù)載慣量大的系統(tǒng)中,不可能只靠濾波電容器來(lái)限制泵升電壓。
2)第二種辦法是采用“放”的辦法,可以采用由分流電阻器Rp和開(kāi)關(guān)管S11組成的泵升電壓限制電路,如圖8所示。
也就是將回饋能量消耗在電阻上,這是一種耗能的方法,對(duì)節(jié)能不利。尤其是在大容量或者大慣量拖動(dòng)系統(tǒng)中,能量的損失較大。
3)對(duì)于地處北方寒冷地區(qū)的抽油機(jī),為了在冬季增加原油的流動(dòng)性和防止結(jié)蠟,而對(duì)井口回油管進(jìn)行電加熱,如采用中頻加熱裝置。這時(shí)也可將變頻器與中頻電加熱裝置共用整流電路及直流母線,這樣可將電動(dòng)機(jī)回饋到直流母線上的再生能量用于中頻加熱器,同時(shí)又防止了直流母線電壓的泵升。
4)對(duì)于同一井場(chǎng)上有多口油井的場(chǎng)所,可以采用共用直流母線系統(tǒng)方案,即若干臺(tái)抽油機(jī)的變頻器可共用一臺(tái)整流器,將其直流母線聯(lián)結(jié)在一起,利用各變頻器的回饋能量不可能在同時(shí)發(fā)生的原理,將某一臺(tái)變頻器的回饋能量作為其他變頻器的動(dòng)力。這樣即節(jié)約了能量,又防止了泵升電壓的產(chǎn)生。如圖9所示。
5)對(duì)于更大功率的系統(tǒng),為了回饋再生能量,提高效率,可以采用能量回饋裝置,將再生能量回饋電網(wǎng),當(dāng)然這樣一來(lái),系統(tǒng)就更復(fù)雜,投資也就更高了。所謂的能量回饋裝置,其實(shí)就是一臺(tái)有源逆變器。按采用的功率開(kāi)關(guān)器件的不同又可以分為晶閘管(SCR)有源逆變器及絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)逆變器兩種,它們又各有其特點(diǎn)和要求。
——晶閘管有源逆變器
如圖10所示,三相橋式可控變流電路用作有源逆變裝置,使電網(wǎng)吸收再生電功率。為了使有源逆變電路正常工作,并防止過(guò)電流,應(yīng)滿足Um>Ud,其中Ud為變頻器正常工作時(shí)的直流母線電壓,Um為再生直流電壓,而Um可通過(guò)超前角β(β=π-α)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于
Um=-2.34U2cosβ(或=-1.35U21cosβ) (1)
若有源逆變器交流側(cè)直接接到380V交流電源,且取最小超前角β=π/6,則Ummax為440V左右,而變頻器直流母線電壓正常工作時(shí)在510V左右,則Ud>Um。而我們要求的是,當(dāng)再生能量較小時(shí),有源逆變裝置不工作,讓能量?jī)?chǔ)存在濾波電容器中,當(dāng)直流母線電壓達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)(如Ud>670V),有源逆變裝置才開(kāi)始工作,將多余的能量回饋電網(wǎng)。根據(jù)式(1)反算過(guò)去,逆變變壓器副邊的線電壓應(yīng)大于540V,才能實(shí)現(xiàn)電壓匹配。
——IGBT有源逆變器
雖然其主電路結(jié)構(gòu)與變頻器中的無(wú)源逆變器基本相同,但是其功能和控制方法是大不相同的。變頻器中的無(wú)源逆變器的負(fù)載是三相交流電動(dòng)機(jī),其輸出頻率、電壓、相位都可以由變頻器隨意控制;而有源逆變器的輸出接的是交流電網(wǎng),其輸出頻率、相位和電壓取決于電網(wǎng),所以,在IGBT有源逆變器的控制中增加了鑒頻、鑒相器和鎖相環(huán)控制。電壓則由PWM控制,比晶閘管有源逆變器容易實(shí)現(xiàn)。另外在輸出端接有交流電抗器,用來(lái)抑制過(guò)電流。
6)采用可四象限運(yùn)行的變頻器,如圖11所示其控制就更復(fù)雜,投資也更高了。
6.3 電磁兼容性問(wèn)題
這里主要講電磁干擾(EMI)問(wèn)題,即變頻器對(duì)微電腦控制器,傳感(變送)器及通信設(shè)備的干擾問(wèn)題。變頻器是一個(gè)很強(qiáng)的電磁騷擾源,變頻器中的開(kāi)關(guān)器件,以及SPWM電壓波形,會(huì)對(duì)控制及通信系統(tǒng)造成很大的干擾。干擾的途徑,除了感應(yīng)、輻射之外,還包括傳導(dǎo)干擾,即通過(guò)連接導(dǎo)線傳導(dǎo)的干擾。在控制系統(tǒng)中,變頻器只是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),它的運(yùn)行頻率(速度)指令由控制器通過(guò)對(duì)油井液量等信號(hào)的控制運(yùn)算后給予,變頻器就通過(guò)控制信號(hào)線,給微電腦控制器造成了很大的干擾,以致使控制器無(wú)法正常工作。因?yàn)槭莻鲗?dǎo)性干擾,采用屏蔽線是不解決問(wèn)題的,要從信號(hào)線上的共模及差模干擾入手,采用如圖12所示的共模與差模濾波器,才能解決干擾問(wèn)題。
6.4 閉環(huán)控制的采樣
抽油機(jī)利用變頻器調(diào)速,使之動(dòng)態(tài)適應(yīng)油井負(fù)荷的變化,達(dá)到節(jié)電的目的,必須要加外部傳感器,否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)智能控制,只能實(shí)現(xiàn)人工定值控制。所采用的傳感器的類型,與間抽控制器大體相同,但是在要求上是有差別的。
1)流量檢測(cè)是最直觀、最準(zhǔn)確的方法,如果能實(shí)現(xiàn)小流量檢測(cè)并解決防堵問(wèn)題,應(yīng)盡量采用流量傳感器。
2)光桿載荷傳感器也能用來(lái)檢測(cè)井下液量的多少,與間抽控制不同的是,閉環(huán)調(diào)速控制只要求載荷的變化趨勢(shì),不需要標(biāo)定空抽設(shè)定值。光桿的平均載荷大,說(shuō)明井下液量少,應(yīng)減速運(yùn)行,反之則可加速運(yùn)行。
3)電流控制不可取,因?yàn)檫@里除了配重的影響外,當(dāng)電機(jī)調(diào)速時(shí),電流也是隨著變化的,因此不能將電流信號(hào)用作控制依據(jù)。
6.5 可靠性和環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題
由于抽油機(jī)都在環(huán)境惡劣的野外工作,并且很多油井是無(wú)人值守的,所以,對(duì)變頻器的可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力提出了很高的要求。一方面要選用可靠性指標(biāo)高的變頻器品牌,同時(shí)也要給變頻器在野外惡劣環(huán)境下工作創(chuàng)造必要的條件。如設(shè)計(jì)防護(hù)等級(jí)高的雙層密閉隔墊(保溫)控制柜,柜內(nèi)設(shè)計(jì)強(qiáng)迫風(fēng)冷系統(tǒng),可以將柜內(nèi)的熱量排出,并在柜底設(shè)計(jì)有冷空氣入口,使之適合在夏季沙漠高溫環(huán)境中使用。如有條件,可建造控制柜小屋,使控制柜避免陽(yáng)光直接照射及雨淋。
7 結(jié)語(yǔ)
1)抽油機(jī)在油田的使用量大,而負(fù)載率普遍偏低,功率因數(shù)則更低,電能的無(wú)謂浪費(fèi)嚴(yán)重,節(jié)能降耗潛力巨大。
2)間抽控制器在低產(chǎn)油井上節(jié)能效果明顯,同時(shí)因?yàn)槠渫顿Y少,體積小,便于安裝,因此推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性很好。
3)對(duì)于負(fù)載率在30%以下的油井,采用Y/Δ轉(zhuǎn)換控制的節(jié)能效果明顯,且控制簡(jiǎn)單,投資省,具有推廣價(jià)值。
4)晶閘管軟起動(dòng)及調(diào)壓節(jié)能,節(jié)省的只是電動(dòng)機(jī)自身?yè)p耗的一部分,節(jié)能效益與其投資不成比例,而其產(chǎn)生的大量諧波,對(duì)電網(wǎng)及電機(jī)均有影響,因此不宜推廣。
5)高轉(zhuǎn)差率多極電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng),節(jié)能效果明顯,且能適應(yīng)油井調(diào)參要求,軟的機(jī)械特性對(duì)延長(zhǎng)抽油機(jī)壽命有利,是很受油田歡迎的電氣拖動(dòng)裝置。
6)變頻調(diào)速系統(tǒng),使抽油機(jī)動(dòng)態(tài)適應(yīng)油井負(fù)荷變化,也可方便地進(jìn)行調(diào)參。配以流量、載荷等傳感器,可實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的控制。同時(shí)其軟起動(dòng)性能好,對(duì)延長(zhǎng)抽油機(jī)壽命,減少維護(hù)費(fèi)用有利。節(jié)能效果最好,能耗基本上與轉(zhuǎn)速成正比,只要降速,肯定節(jié)能。是抽油機(jī)節(jié)能電控裝置的發(fā)展方向。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,其價(jià)格將進(jìn)一步降低,而性能將進(jìn)一步提高。
7)抽油機(jī)節(jié)能電控裝置的發(fā)展方向是節(jié)能效果好,能與油井負(fù)荷相匹配,并有完善的保護(hù)功能;有數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)功能,聯(lián)網(wǎng)和通信功能,以及遙控遙測(cè)功能;并能適應(yīng)油田的環(huán)境要求,操作簡(jiǎn)單,智能化程度高。(完)