油田現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制

1.油田行業(yè)特點(diǎn)

油田的主要能耗在交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓注水泵、磕頭機(jī)、輸油泵上面。傳統(tǒng)油田的電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)電控柜或變頻器驅(qū)動(dòng)控制，存在許多節(jié)能省電的空間，值得深入探討。

注水泵采用傳統(tǒng)移相電機(jī)軟啟動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，由于無(wú)法帶載啟動(dòng)或者接近于全壓?jiǎn)?dòng)的沖擊電流，這種情況下的電網(wǎng)容量非常大，電機(jī)發(fā)熱量大，軟啟動(dòng)無(wú)法達(dá)到有效限制啟動(dòng)沖擊電流，水泵的壽命嚴(yán)重縮短。當(dāng)前也有采用高壓變頻器節(jié)能驅(qū)動(dòng)，但是高壓變頻器本身帶來(lái)25%的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)損耗，故障率高，價(jià)格高，根本達(dá)不到節(jié)能預(yù)期效果。

抽油機(jī)（磕頭機(jī)）采用傳統(tǒng)三相交流異步電機(jī)星三角降壓?jiǎn)?dòng)損耗較大，有的采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于沒(méi)有合適的驅(qū)動(dòng)裝置，啟動(dòng)電流很大，如果采用變頻器啟動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生15%的額外能源損耗而且加大故障率，不用變頻器則時(shí)常會(huì)燒毀電機(jī)。

輸油泵采用傳統(tǒng)電機(jī)軟啟動(dòng)器或者星三角啟動(dòng)裝置，這些傳統(tǒng)電氣設(shè)備都會(huì)帶來(lái)很大的節(jié)能空間，請(qǐng)參考下圖說(shuō)明。

2.傳統(tǒng)油田高壓注水泵/輸油泵采用高壓變頻器主要缺失

瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器替代傳統(tǒng)電控柜的效益：

降低30%電氣總投資費(fèi)用，每月節(jié)約25%電費(fèi)，電控柜縮小80%體積。

高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理，高壓10KV經(jīng)過(guò)移相變壓器降壓改變相序及電壓等級(jí)，再經(jīng)過(guò)功率單元變頻調(diào)速，最后串聯(lián)起來(lái)輸出為10KV電壓等級(jí)。

高壓變頻器缺失：

1.移相變壓器的損耗最低10%，全部驅(qū)動(dòng)運(yùn)行損耗達(dá)到25%左右。

2.低壓變頻器本身運(yùn)行時(shí)會(huì)增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。

3.高壓變頻器PWM高頻開(kāi)關(guān)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)燙運(yùn)行損耗提高10%左右。

4.高壓變頻器本身的損耗約2-4%。

5.電網(wǎng)諧波污染無(wú)法忍受；諧波污染影響到二次變電所，大功率影響到一次變電所。

6.如果需要諧波治理等于再購(gòu)買一臺(tái)高壓變頻器，那么運(yùn)行損耗再加倍計(jì)算。

7.高壓變頻器投資金額極高，加上故障率極高，回收時(shí)間遙遙無(wú)期。

8.高壓變頻器的PWM波形帶來(lái)嚴(yán)重的無(wú)線電干擾（EMI）問(wèn)題。

9.風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備一般不允許調(diào)速，調(diào)速以后所有運(yùn)行參數(shù)均改變（壓力、流量平方下降），調(diào)速后負(fù)載設(shè)備運(yùn)行效率急劇惡化。

10.高壓變頻器的電子元器件太多，損耗大，發(fā)熱量高，導(dǎo)致產(chǎn)品故障率極高。

通過(guò)以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)節(jié)能改造，這是所有已經(jīng)使用高壓?jiǎn)卧?lián)變頻器節(jié)能改造驗(yàn)證的共同結(jié)果。

3.油田抽油機(jī)行業(yè)待解決電氣問(wèn)題

1.降低電氣總投資成本，也就是降低電控柜、動(dòng)力線等相關(guān)費(fèi)用。

2.電機(jī)啟動(dòng)時(shí)無(wú)啟動(dòng)沖擊電流，應(yīng)該允許多次啟動(dòng)不會(huì)影響到電網(wǎng)及驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

3.有效降低電網(wǎng)啟動(dòng)容量，最好沒(méi)有啟動(dòng)沖擊電流。

4.降低流動(dòng)電費(fèi)；允許多次啟停方式提高電機(jī)能源利用率。

5.解決大馬拉小車問(wèn)題，減免無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

6.價(jià)格合理（最好高壓變頻器的1/3以內(nèi)），產(chǎn)品可靠性高。

7.可免除再投資購(gòu)買各種電氣輔助設(shè)備（沒(méi)有環(huán)境污染問(wèn)題）。

8.能夠智能自動(dòng)化節(jié)能驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)壓力、流量反饋信號(hào)閉環(huán)控制。

9.具備現(xiàn)代化人機(jī)界面控制，各種通訊接口或觸摸屏人機(jī)界面。

10.產(chǎn)品可靠性高，故障率低，密閉性好（因?yàn)榄h(huán)境潮濕）。

4.各種啟動(dòng)裝置啟動(dòng)特性比較

5.瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜

2016年寧夏長(zhǎng)慶油田（銀川）磕頭機(jī)節(jié)能改造如下表；西普瘦斯達(dá)交流驅(qū)動(dòng)器采用一用一備方案，改造后可靠性高，節(jié)電效果超過(guò)10%以上，同時(shí)解決了油田抽油機(jī)過(guò)去許多無(wú)法解決的問(wèn)題。

油田抽油機(jī)不同設(shè)備的選型介紹請(qǐng)參考相關(guān)行業(yè)點(diǎn)擊資料介紹

泵浦機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)與智能控制

油田注水泵與輸油泵應(yīng)用

瘦斯達(dá)中高壓節(jié)能型交流驅(qū)動(dòng)器-H6可接受物理量反饋控制，作為電機(jī)啟?？刂菩盘?hào)，全速時(shí)可以旁路運(yùn)行沒(méi)有額外損耗發(fā)生，采用交交變頻式技術(shù)，可帶載啟動(dòng)沒(méi)有沖擊電流。具有泵停功能防止水錘現(xiàn)象。進(jìn)一步資料請(qǐng)查看泵浦現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動(dòng)資料。

用戶如需調(diào)速，可選用環(huán)保型綠色變頻器（A7/H7）替代傳統(tǒng)電壓型變頻器，這樣沒(méi)有諧波污染及電機(jī)PWM噪音無(wú)線電干擾等問(wèn)題。

6.瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜的主要效益

1.電氣投資總成本下降20%左右，包括電網(wǎng)容量下降，動(dòng)力線及開(kāi)關(guān)設(shè)備等。

2.電控柜體積縮小80%。

3.電網(wǎng)容量下調(diào)無(wú)功補(bǔ)償及基本電費(fèi)同時(shí)下調(diào)。

4.接觸器采用半導(dǎo)體過(guò)零開(kāi)關(guān)控制，沒(méi)有火花拉弧現(xiàn)象。

5.可利用多次啟動(dòng)方式（無(wú)啟動(dòng)沖擊電流）節(jié)能控制-流動(dòng)電費(fèi)下降20%左右。

6.不必再投資購(gòu)買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無(wú)功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。

7.具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，局網(wǎng)、總線、RS-485，MODBUS-RTU，PROFIBUS-DP

8.全方位電機(jī)保護(hù)功能，電機(jī)不再燒毀。