赫茨变频器在潜油电泵井上的成功应用
2010/9/20 0:00:00
通过变频器控制潜油电泵电机的转速 ,使潜油电泵的排量与油井供液相匹配 ,在油井供液不足时 ,潜油电泵的转速自动下降。这样达到潜油电泵连续运转 ,避免频繁启、停对电泵机组、电缆的损害 ,实现节能和延长电泵井检泵周期的目的。为低能量电泵井的正常生产提供了一条新途径。
一、潜油电泵结构
潜油电泵——包括潜油电机、保护器、分离器、潜油离心泵；
潜油电泵是一种机械采油设备，其作用就是将井下的液体抽送到地面。潜油电泵机组主要由三个部分组成。
1）井下部分：潜油泵、分离器、保护器、潜油电机、潜油电缆；
2）地面设备：
定频驱动：降压变压器、控制柜；
变频驱动：降压变压器、变频器、升压变压器；
3）辅助设备：扶正器、测温测压装置、单流阀、井口穿越器、接线盒。
二、潜油电泵专用变频器的工作原理
1、变频调速原理
变频器可以通过改变潜油电机定子供电频率来改变电机的转速，以实现潜油电机的调速。交流异步电动机的转速公式为：
n=60F1(1-S)/P
式中, n-电机转速, F1-定子供电频率，P-极对数,S-转差率.
2、变频器工作原理
该设备为交——直——交电压源型变频调速系统，即先将交流输入整流为直流,再把直流逆变为所需频率的交流。通过控制程序可以自由改变其输出频率，从而可以平滑地软启动电机、软停车。再加上变频器设有输出滤波器，有较好的输出波形补偿，从而减少了由于输出线较长而造成的传输损耗。
逆变部分采用三电平方案，与两电平方案相比，它逆变电压高，用常规电压IGBT器件就能实现千伏以上的逆变，并且波形比两电平好。
原理图：赫茨变频原理图:
图1 三电平逆变原理图
三、现场应用情况
变频器主要技术指标如下：
输入：三相、50Hz、线电压1140V+15%～20%
容量：75KW
输出：频率2～50 Hz 连续可调，额定电压1140V
过载能力：150%，1分钟
保护功能：过压、欠压、过流、短路、缺相、温升过高、失速等。
安装方法：与控制屏串联，即控制屏的输出接变频器的输入，变频器的输出接井下机组。
安装完毕，频率调至40 Hz试运行1天，日产液量较原来下降10m3.9月11日，将频率调至47 Hz运行，产量恢复到原来状态。目前该变频器运转正常，运行数据见表1：
变频器主要技术指标如下：
输入：三相、50Hz、线电压1140V+15%～20%
容量：75KW
输出：频率2～50 Hz 连续可调，额定电压1140V
过载能力：150%，1分钟
保护功能：过压、欠压、过流、短路、缺相、温升过高、失速等。
安装方法：与控制屏串联，即控制屏的输出接变频器的输入，变频器的输出接井下机组。
安装完毕，频率调至40 Hz试运行1天，日产液量较原来下降10m3.9月11日，将频率调至47 Hz运行，产量恢复到原来状态。目前该变频器运转正常，运行数据见表1：
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安装前
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安装后
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电压(V)
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电流(A)
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频率
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年耗电
(万kwh) |
电压
(V) |
电流
(A) |
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