磕头机
烧电机(对电动机没有可靠的保护功能)
设备维修量大
变频方案
基于原始方案中出现的以上原因,我们采用变频调速技 术,依据油井的实际需求——
1、调节抽油机的冲程次数
——改变电动机的速度,使得磕头机的运行与油井的具体工 况匹配 到最好的程度。比如:对于富矿,可以提升电动机的速 度,使之高于50HZ,从而提高了产油率;而对于贫矿,要相应的 降低电动机的速度,使之低于50HZ,从而实现了节能,同时也延 长了设备的使用寿命。
以上为加变频器后的节能计算,我再看看每台变频 器4年内安装维护总费用按20000元算,由此可以看出
在第一年内就可以收回成本,一台A-B变频器的平均寿
命为4年,那么光节能,在以后的三年内至少就可节省 6万多元的电费。
3、变频器的节能可达到25%以上 在采油的中后期,油井的渗透情况变差,此时电动机如果还以 50HZ的速度运转,那么势必会造成很大的浪费,此时使用变频器将 电动机的速度适当降低,使设备与工矿很好的配合从而实现了节能。 综上变频器的节能可达到25%以上
安装变频器以后的节电效果计算
对于7.5KW的电动机来说:
A-B PF4系列变频器在磕头机上的应用
PF4系列 变频器在磕头机上的应用
抽油机也叫磕头机
它利用交流异步电动机通过皮带轮驱动抽油机架上减速传动装 置,牵动柱塞泵中活塞往复运动,将渗透到柱塞中的原油提取出 来。
其出油产量取决于: 柱塞泵的冲次数
渗透情况
漏失时间 井下环境
原始方案
传统的磕头机普遍存在缺点: 起动冲击大 运行耗电多 效率低下 复杂油井(稠油、结蜡、沙卡)会产生: 断杆
变频方案
5、可实现变频与工频的自动切换,保障设备的连 续工作
6、强大的保护和诊断功能,有效地保护了电动机 和设备的正常工作运行
——电子式过载保护
——过压保护
——欠压保护 ——过流保护
——接地保护
——短路保护
执行方案——PF4系列特点
由于抽油机是在环境恶劣的野外工作, 并且很多油井是无人值守的,所以,对节 能设备运行的可靠性和环境适应能力提出 了很高的要求。
——磕头机都在野外运行,其供电质量很差(相电压不 平衡,电压不稳定,谐波较多等),电动机的功率因数很低, 效率很低,使用变频器以后,变频器通过二极管整流桥将三 相交流电整为直流电,再经过逆变器将之变为三相交流电, 再输入到电动机,这使得电动机的效率大大的提高了,也减 少了不平衡电压,电压不稳,谐波较多等对电动机的损害。
5、Powerflex4系列八段速功能,可以方便地实现频率预 制,如:在磕头机相应的部位设置两个接近开关K1,K2 与变频器的5#,6#端子相连接,K2 接通时活塞上升,电 动机以65Hz运转,直到K1接通,电动机以35Hz运转,使 活塞下降。
变频方案取得的效果
增效
前期效果
在前期井中,由于刚开采,储油量大,提高转速的 方式,让变频器运行至6——可以通过更改电动机提升和下降的速度实现增效,比如 在提升时增加提升速度,从而减少了漏掉的损失。
变频方案
3、实现软起动功能
——把电机启动电流降低3-4倍,使电机免受大的启动 电流冲击,同时也减轻了磕头机的机械损伤 ——最大力矩 得到限制,断托的可能性大大减小
4、节电运行,可提高功率因数
节能原理
其节能主要包括哪些方面:
1、功率因数可从0.4~0.5提高到0.9以上,
可起到普通“节能器”的功能——功率因数补偿,同时也省掉了因为功率 因数低而被供电局罚款。
2、低负载的时候减小输出电流
原系统电动机以恒定的50HZ运转,配重下降时,其电流较大,电动机的 效率和功率因数都很低,造成了电能的极大浪费。使用变频器以后,变频器 可以将励磁电流(无功电流)和转矩电流(有功电流)分开,在低负载的时 候减小输出电流,从而实现了节能。
每天可节电度数:7.5×24×0.25=75度 每天可节省电费:75×0.8=60元 每年可节省电费:60×365=21900元
对于30KW的电动机来说:
每天可节电度数:30×24×0.25=180度 每天可节省电费:180×0.8=144元 每年可节省电费:144×365=52560元
安装变频器以后的节电效果计算
制动电阻 轴流风机 控制盘
空开
1、Powerflex4系列变频器适用温度范围 广,允许环境温度为-10~50℃
变频器 继电器 接触器 接线端子 热继电器
断路器
2、Powerflex4系列只需加装制动组件就 可方便使用;
接线端子
执行方案——PF4系列特点
3、Powerflex4系列的过载能力是110%/60秒,150%/3秒; 为了完全可以满足磕头机负载变化工况运行的要求,而放 大一级使用; 4 、Powerflex4系列的保护和诊断功能,使系统运行更加 安全,可靠,在出现故障时更容易排查故障,最大程度的 减少故障时间;
电机转速提高了30%,其采油量也相应提高
其综合采油率可比工频情况下多采油20%
工效提高了1.2倍,很受油田采油工的欢迎。
变频方案取得的效果
节能
中后期效果
在中、后期井中,由于井储量减少,电机若仍工频运行, 势必浪费电能,造成不必要的损耗,因而我们采用:降低转速 的方式,减少冲程,一般将变频器的频率运行至35~40Hz之间, 这样电机转速下降了30%加之采油设备一般负荷较轻,节电率可 达25%左右。