《变频器在抽油机上应用的若干问题》
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摘 要：随着电子技术的不断发展,在抽油机上运用变频调速节能,可以改变抽油机的运行状态,变频器在抽油机上的合理应用可以提高生产效率,保证油田企业在开采计划上的推进和生产目标的实现,但是变频器在抽油机上会出现很多的问题,只有针对这些问题提出合理地解决措施,才能保证抽油机的性能得到提高.
关键词：变频器;抽油机;问题探讨
在油田开采设备中,应用最多的机械设备就是抽油机,并且抽油机的耗电量非常大,能占到油田总电量的40%,并且总体效率比较低.利用变频器可以改善抽油机的工作效率,但是变频器在抽油机上应用会出现很多问题,只有将这些问题解决,才有利于增强抽油机的性能,增加抽油机的使用时间,减少抽油机的维修成本.因此技术人员应该结合实际经验和专业理论知识,关注变频器在抽油机上应用的若干问题,在有效的技术措施实施下,可以提高抽油机的工作效率,为油田的顺利生产奠定基础.
1变频器在抽油机上应用的冲击电流问题
使用抽油机进行相关生产计划时,应该对抽油机的组成和功能有所了解.使用抽油机进行生产时,应该注重支架的合理使用,保证抽油机能够正常进行工作,并确保其工作的高效性.使用节能技术对抽油机进行节能控制时,应该考虑节能过程中的平衡关系,需要满足电动机、支架等构建的支持下,要满足抽油机可以正常进行工作.通过大量的实验可以发现,抽油机的平衡率以电动机所提供的动力为反相关系：当抽油机的平衡力越低时,电动机所提供的动力就会越大,当抽油机的平衡力越高时,电动机所提供的动力就会越小,这与抽油烟机在工作中载荷动态变化有关系.这种情况的出现,加大了抽油机节能控制的难度.当抽油机工作中出现严重不平衡的状态时,会产生较大的电流冲击,造成抽油机的损耗增加,不仅浪费电能,而且会对设备安全带来严重地影响.这对这种情况的出现,需要利用变速器对抽油机曲柄配重块进行调整,并需要延长变速器的加速时间,保证设备在运行过程中所产生的冲击电流控制在合理范围内,避免产生过载保护动作.
2变频器在抽油机上应用的再生能量处理问题
当抽油机在工作处于配重不平衡时,会引起电动机的再生制动模式进行运转,因为电动机有惯性,会在这种作用下会使转速增大.此时,抽油机上的变频器开关器将会与再生能源之间产生整流作用,这种作用会影响直流母线,导致其无法向电网反馈电能.因此会发生抽油机失误直流母线电压偏高,给其他构件带来安全隐患.针对这种情况的发生,应该采取以下几种措施：第一,根据实际情况,适当增加变频器直流母线的滤波电容器容量,为抽油机提供正常地运转动力,进一步实现抽油机的节能效果.第二,對于寒冷地区的抽油机,应该在其内部装置加热设备,避免因为变频器直流母线电压升高的同时降低抽油机的能耗.第三,在正常运行过程中,需要设置合理的能量回馈装置,确保变频器作用向抽油机再生能量处理有效性.
3变频器在抽油机上应用的电磁兼容性问题
抽油机实际运行的过程中,如果抽油机上的变频器处于正常工作状态,就会产生电磁干扰的问题,电磁干扰会对抽油机的相关设备通信造成一定的影响.最主要是因为变频器在工作中会产生一种电磁干扰源,产生的电压波会对抽油机设备的通信系统造成干扰,在影响设备性能的同时会加大能量的消耗,导致抽油机的工作效率降低.所以相关技术人员一定要考虑变频器在抽油机上应用的电池兼容问题,对变频器连接信号的工作状态进行合理分析,采用共模和差模干扰系统来处理电池兼容性问题,有效解决电磁兼容性问题,降低抽油机的能量消耗.
4变频器在抽油机上应用的可靠性及环境适应性问题
由于抽油机的工作环境比较复杂,恶劣的工作环境会影响抽油机的工作性能,甚至有可能会引发设备故障,所以在选择变频器的过程中,一定要考虑可靠性环境适应性问题,才能保证抽油机上变频器能够正常工作,在满足设备稳定工作的要求同时还能提升节能水平.针对这种问题,可以采用以下几种措施：第一,对变频器结构进行优化,提高变电器在抽油机中的工作效率,并加强抽油机的设计防护,提高双层密闭保温控制柜的使用效率.第二,利用信息技术、计算机技术等先进的技术构建完善的强迫风冷系统,帮助保温控制柜中的热量能够及时排出,并且更换冷风系统,为抽油机的正常工作提供有力的工作环境,确保变频器能够正常运行.同时在降低抽油机能耗的过程中要注意节能效果,降低企业的成本投入,让抽油机的实践应用效果可以得到增强.
5闭环控制的采样问题
利用变频器对抽油机的运转速度进行调整,可以使抽油机动态能够适应油井的负荷变化,从而达到节能的目的,在此过程中需要增加外部传感器,否则就不能实现闭环智能控制,只能依靠人工操作来进行控制.所采用的外部传感器类型,与间抽控制器大小保持一致,但是具体的操作要求会有差别.流量检测是最直观和最准确的方法,流量传感器能够实现小流量监测并且能够解决抽油机防堵问题;光管载荷传感器也可以用来检测井下液量的多少,闭环调速控制与间抽控制有所不同,闭环调速控制只要求载荷的变化趋势,不需要对标定空抽设定值,光杆载荷器传感器的平均载荷大,说明井下的液量比较少,应该采取减速运行;光杆载荷器传感器的平均载荷小,说明井下的液量比较多,应该采取加速运行.利用电流控制是不合理的,因为除了配重影响以外,当电机调速时,电流的速度也会增大,所以不能将电流信号来作为控制依据.
6结束语
油田在开采过程中对抽油机的使用频率比较大,而抽油机存在负载率低功能因数低等问题,导致电能出现浪费的情况.利用变频器系统可以使抽油机适应油井负荷变化,同时能够延长抽油机的使用时间,减少抽油机的日常维护成本.因此在油田开发技术上应该大力研发变频控制技术,可以帮助油田加大开采量,减少资源的消耗,进一步提高油田的经济效益.
参考文献：
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抽油机和变频器引用文献:
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