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相控技术在油田抽油机上的节能应用
8.25

    目前,在油田抽油设备中,以游梁式磕头抽油机应用最为普遍,数量也最多。但是,传统的磕头机普遍存在着起动冲击大,运行耗电多,大马拉小车、效率低下等诸多问题,加之油井情况复杂,稠油、结蜡、沙卡现象较多,断杆、烧电机等现象经常发生,对电动机没有可靠的保护功能,设备维修量大,为此,急需对现有的抽油机设备进行改造。

    相控节电技术的节电器具有软启动,动态跟踪负载,调节用电设备输入功率,提高用功功率等功能,可有效地保护电机及机械设备,具有运行平稳、可靠,是抽油机节电改造的最佳方案。

一、相控技术节电控制器的基本原理

    相控电机智能节电器采用最新电机智能可编程软件固化在微处理器上,通过先进的电子线路对负载电机进行实时检测与跟踪,实时控制晶闸管(可控硅)的导通角,百分之一秒以内提供电机最适宜的工作电压与电流,使电机的输出功率与实时负载刚好匹配,并能减低铜损、铁损,改善电机起动、停机性能,达到节电效果。

二、抽油机节电控制器相控技术的特点

    抽油机专用相控节电器是专门设计用于对磕头式抽油机的节电控制。一般而言,磕头式抽油机均普遍存在抽取能力大于油井实际负荷的问题。因此,泵空或空捞现象便相伴而生。泵空增加无效行程,浪费大量电能,同时也使抽油设备的维护费用提高。抽油机专用节电器动态的根据负载变化来调节输入电机的电压和电流,在不改变电动机转速的条件下,保证电动机的输出功率与负荷需求精确匹配。

    抽油机节电器适用于各类处于轻载或变负载运行状态下抽油机电机节能,自动跟随控制,不改变抽油机的上下行程和运行速度,在不减少抽油量的前提下实现节能效果。抽油机节电器配备了软启动功能,可以大大降低电机的启动电流,减少冲击电流对电机绝缘的破坏、降低电机运行温度、减少电机的维护量、延长使用寿命。抽油机节电器对抽油机电机实时监控负载变化、匹配输入电机所需电能,大大减少电机本体的发热、振动、噪音和铁磁损耗,有效改善电机的运行条件。

三、 相控技术在油田的现场应用

    相控技术电机节电器自推出市场以来, 赢得了众多客户评价。以下是各个采油厂使用其中摘录:

    胜利油田:相控技术电机节电器最先于2002年在山东胜利油田开始应用。据胜利石油管理局能源监测站在检测报告(胜能监字2002043)中证实,平均节电率为14.77%;其后在现河、东辛、纯梁、孤岛等多个采油厂的数次测试验证,节电效果达10%-25%之间(节电率的变化因各个油井不同的工作环境有所不同)。东辛采油厂在检测报告中指出, 通过种种实地验证, 说明相控技术电机节电器安装运行在油井抽油机上其节电效果明显, 并能提高电机的功率因素, 对油产量无影响;同时, 相控技术电机节电器具有的缓冲启动功能更降低了电机的启动电流和电机的轴承和皮带的磨损, 减少了链条和齿轮的机械应力。能够延长机械设备寿命和降低维护维修成本。具有良好的应用价值。

    新疆克拉玛依油田:中国石油天然气集团公司西北节能监测中心于2003年9月在新疆油田分公司重油开发区九区的油井上, 对该公司使用的相控技术电机节电器前后在抽油机的运行参数进行了测试, 以考察安装使用节电器后的节电效果。测试依据标准SY/T5266-1996<<机械采油井系统效率测试方法>>及西北节能监测中心制订的<<机械采油井系统效率实施细则>>进行, 电参数测点选在电源输入端;示功图、载荷、位移、冲程、冲次测点选在抽油机悬绳器处, 油压、套压取自在线仪表。测试结果表明, 安装使用相控技术电机节电器后节电效果为13.1%

    中原油田:2003年12月10日,中原油高新股份有限公司采油四厂联合采油科、经营合同科、采油二区、184采油区、采油六区、采油五区等单位对安装了30台相控技术电机节电器的试验油区进行了节电情况验收, 结论(1) 安装使用节电器的30囗油井运行全部正常;(2) 通过测试对比, 综合节电率平均26.2%, 功率因素提高46%。

    2002年至今,相控技术电机节电器产品系列已广泛应用于油田及工矿企业,并获得用户证实的节电效能。尤其是在油田抽油机上的应用,已获得胜利油田、中原油田的节能产品准入证。

 
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