變頻調(diào)參
該系統(tǒng)是針對油田普遍存在問題而開發(fā)的。如①油井產(chǎn)量低、能耗偏高,絕大多數(shù)油井處于供排不協(xié)調(diào)狀態(tài):②產(chǎn)量低和間歇出油等問題,油井平衡度變化頻繁,現(xiàn)場無法進行及時調(diào)整,導致下行程時油井平衡塊勢能的浪費:③油井狀態(tài)發(fā)生變化不能得到及時調(diào)控和維護,致使產(chǎn)能下降等。
由三相交流異步電機的轉(zhuǎn)速公式,只有采用改變電機供電頻率的方法來調(diào)節(jié)電機的速度,即變頻調(diào)速,就可以改變抽油機的沖次。
差速運行模式
以抽油機的運行參數(shù)沖次和差速率為基礎(chǔ),依據(jù)“重載慢驅(qū),輕載快行”的原則,提出了自適應(yīng)速度模型實時調(diào)節(jié)方法,從而實現(xiàn)根據(jù)油井的液面和負荷調(diào)整情況,提升抽油機產(chǎn)量與作業(yè)效率。在上沖程和下沖程恒速運行的基礎(chǔ)上,基于保持抽油機運行沖次m不變的前提下,提出依據(jù)差速率確定上沖程的運行頻率為f1、下沖程運行頻率為f2的差速控制方法,改變上行程和下行程的比率k,在上死點和下死點時刻改變供電頻率,就可實現(xiàn)抽油機上行程和下行程在不同速度下運行。
差速率與頻率變化的關(guān)系(-0.5≤k≤0.5)
調(diào)速節(jié)能
由流體力學可知,P(功率)=Q(流量)╳ H(壓力),流量Q與轉(zhuǎn)速n的一次方成正比,壓力H與轉(zhuǎn)速n的平方成正比,功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比,如果水泵的效率一定,當要求調(diào)節(jié)流量下降時,轉(zhuǎn)速N可成比例的下降,而此時軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。當電機轉(zhuǎn)速從?n1?變到?n2時,其電機軸功率?(P)的變化關(guān)系有:
由此可見降低電機轉(zhuǎn)速可得到立方級的節(jié)能效果。
動態(tài)調(diào)整節(jié)能:
通過變頻自身的V/F功能節(jié)電,在保證電機輸出力矩的情況下,可自動調(diào)節(jié)V/F曲線。減少電機的輸出力矩,降低輸入電流,達到節(jié)能狀態(tài)。
變頻自帶軟啟動節(jié)能:
在電機全壓啟動時,由于電機的啟動力矩需要,要從電網(wǎng)吸收?5~7?倍的電機額定電流,而大的啟動電流即浪費電力,對電網(wǎng)的電壓波動損害也很大,增加了線損和變損。采用軟啟動后,啟動電流可從0到電機額定電流,減少了啟動電流對電網(wǎng)的沖擊,電機起動平滑,節(jié)約了電費,也減少了啟動慣性對設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速沖擊,延長了設(shè)備的使用壽命,節(jié)省了設(shè)備的維護費用。
提高功率因數(shù)節(jié)能:
電動機由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組通過電磁作用而產(chǎn)生力矩。繞組由于其感抗作用。對電網(wǎng)而言,阻抗特性呈感性,電機在運行時吸收大量的無功功率,造成功率因數(shù)很低。
采用變頻節(jié)能調(diào)速器后,由于其性能已變?yōu)椋航涣?/span>—直流—交流(AC-?DC?-AC)的逆變形式,在整流濾波后,負載特性發(fā)生了變化。變頻調(diào)速器對電網(wǎng)的阻抗特性呈阻性,功率因數(shù)很高,減少了無功損耗。
使用變頻器后僅僅是將原來的功率因數(shù)從0.3提高0.7左右