變頻器節(jié)能技術(shù)在油田中應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

　　所謂的變頻器就是正弦交流電，將交流電通過(guò)整流，變成直流電，再將其按照正弦軌跡變成脈沖波，最后用電容器將不同幅值的脈沖波濾波，形成較平滑的積分曲線。變頻器的頻率改變是通過(guò)改變脈沖的寬度得以實(shí)現(xiàn)的。變頻器用于電機(jī)調(diào)速，根據(jù)電機(jī)所帶負(fù)載的需要可分為以下三種：變頻啟動(dòng)，用于較大負(fù)載的啟動(dòng)；變頻停止，用于不能立即停車或減速的負(fù)載；變頻運(yùn)行，用于負(fù)載負(fù)荷大小調(diào)整率。

　　2、變頻器技術(shù)在油田企業(yè)中的發(fā)展

　　變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速和起制動(dòng)性能，高效率、高功率因數(shù)和節(jié)能效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。所以在我國(guó)油田企業(yè)中對(duì)變頻器進(jìn)行了改造，并取得了顯著的成果。下面以野豬峁注水站變頻改造成功事例舉例說(shuō)明。

　　野豬峁注水站三臺(tái)132千瓦注水泵是高壓離心泵匹配高壓電機(jī)，大功率系統(tǒng)運(yùn)行常是“大馬拉小車”，效率低下。注水壓力靠泵出口安裝的電接點(diǎn)式壓力表控制，泵、電機(jī)匹配難以達(dá)到在泵的最佳工況點(diǎn)運(yùn)行，管網(wǎng)效率低，電能損失高達(dá)50%以上。工作人員對(duì)其進(jìn)行了變頻改造，通過(guò)變頻改造，對(duì)注水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，不但達(dá)到了恒壓注水；同時(shí)軟起軟停的功能代替了減壓?jiǎn)?dòng)，使電機(jī)起停平穩(wěn)，減少了對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊，不會(huì)造成管網(wǎng)壓力、流量、流速的劇烈變化，不需要閥門(mén)截流，因此對(duì)防止汽蝕、水擊、喘振極為有利，可以延長(zhǎng)管網(wǎng)、泵、閥門(mén)的維修周期和使用壽命。不但提高了我廠注水工藝的自動(dòng)化管理水平，而且達(dá)到節(jié)能的效果，從而大量降低了注水工藝成本。同時(shí)還大幅度降低了耗電量，減少了電費(fèi)支出。最為明顯的是改造前注水泵運(yùn)行時(shí)電流為130A以上，使用變頻后，電流降為95A以下。根據(jù)變頻使用前后平均每月的耗電量繪制出對(duì)比圖(見(jiàn)圖1)，可以看出注水泵的耗電量對(duì)比情況。

　　3、變頻器技術(shù)在油田企業(yè)中的廣泛應(yīng)用

　　3.1變頻器在游梁式抽油機(jī)控制中的應(yīng)用

　　游梁式抽油機(jī)的動(dòng)作原理是交流電動(dòng)機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)抽油泵，沿著重力作用方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而把原油從數(shù)百至數(shù)千米的井下抽到地面。在運(yùn)作過(guò)程中可能會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，導(dǎo)致電網(wǎng)供電質(zhì)量下降，功率因數(shù)降低，面臨被供電企業(yè)罰款的危險(xiǎn)；頻繁的高壓沖擊會(huì)損壞電機(jī)，對(duì)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有可靠的保護(hù)功能，一旦電機(jī)損害，造成生產(chǎn)效率降低、維護(hù)量加大，極不利于抽油設(shè)備的節(jié)能降耗，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，游梁式抽油機(jī)引入兩個(gè)大質(zhì)量的鋼質(zhì)滑塊，導(dǎo)致抽油機(jī)的起動(dòng)沖擊大等諸多問(wèn)題。在對(duì)游梁式抽油機(jī)的交流變頻技術(shù)改造后提高了電網(wǎng)的質(zhì)量減小了對(duì)電網(wǎng)的影響，同時(shí)也起到了節(jié)能的目的。

　　3.2變頻器在電潛泵控制中的應(yīng)用

　　電潛泵是井下作業(yè)的多級(jí)離心泵，同管道一同下井，地上電源經(jīng)過(guò)變壓器、操控屏和電潛泵專用電纜將電能輸送給井下電潛泵電機(jī)，使電機(jī)鼓動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中液體舉升到地面上來(lái)。由于電潛泵是在地面以下2000多米的井底工作，工作環(huán)境非常惡劣(高溫、強(qiáng)腐蝕等)，傳統(tǒng)的供電方式原全壓、工頻使它故障頻繁，運(yùn)行成本大。對(duì)電潛泵井進(jìn)行變頻改造后，實(shí)現(xiàn)了電潛泵的軟啟動(dòng)、軟停車，有效地保護(hù)了電潛泵與電纜；通過(guò)調(diào)節(jié)頻率可方便的調(diào)節(jié)油壓，避免了電潛泵在高壓下長(zhǎng)期運(yùn)行；延長(zhǎng)了電潛泵的壽命。

　　3.3變頻器在注水泵控制中的應(yīng)用

　　油田注水設(shè)備多選用高壓離心泵匹配高壓電機(jī)大功率體系功率低下，注水壓力靠泵出口閘手動(dòng)操控。即靠改動(dòng)管網(wǎng)特性由線來(lái)調(diào)理泵的排量，泵與電機(jī)難以達(dá)到最佳運(yùn)轉(zhuǎn)，管網(wǎng)功率低，電能丟失達(dá)到50%以上。經(jīng)變頻改造后完成了電機(jī)軟啟動(dòng)，自在泊車。前進(jìn)了功率固數(shù)，改進(jìn)了電機(jī)電源質(zhì)量。電機(jī)的功率與實(shí)踐負(fù)荷相匹配，體系到節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)的意圖。消除了泵的喘振表象，使泵運(yùn)轉(zhuǎn)處于最佳工作狀況。完成了壓力自動(dòng)操控，被調(diào)理量得到更平穩(wěn)的調(diào)理，增強(qiáng)了體系的穩(wěn)定性和牢靠性。

　　變頻器技術(shù)的應(yīng)用，是現(xiàn)代科技社會(huì)發(fā)展的需求，是油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然產(chǎn)物。變頻器技術(shù)已經(jīng)經(jīng)深透到油田企業(yè)的各個(gè)技術(shù)部門(mén)，并發(fā)揮著它巨大的作用在節(jié)能上做出了貢獻(xiàn)，但是在有些技術(shù)部門(mén)中還存在問(wèn)題有待于解決，例如游梁式抽油機(jī)控制和電潛泵控制中的應(yīng)用還存在問(wèn)題。變頻器技術(shù)在油田企業(yè)的應(yīng)用中，變頻器的控制問(wèn)題和成本問(wèn)題都需要解決，這樣才能使變頻器更充分的在油田企業(yè)中發(fā)揮作用。希望通過(guò)大家的努力使變頻器技術(shù)更加的完善，給國(guó)家和人民造福。