白雪斌
(大慶油田有限責任公司第十采油廠肇東分公司,黑龍江 大慶 163000)
加強油田抽油機電機的管理降低能耗
白雪斌
(大慶油田有限責任公司第十采油廠肇東分公司,黑龍江 大慶 163000)
在原油開采中,主要用電機作為生產的主要動力來源,在各個方面都有應用,經過統計,油田原油生產中所需要的大約80%的用電都是電機消耗的,但是這80%的用電并不完全都是生產消耗的,所以通過合理的管理和分配,是電機的利用率能夠提高,這將是降低電能消耗,壓縮成本的好的方式。
抽油電機;節能
1 在原油開采中,主要用電機作為生產的主要動力來源,在各個方面都有應用,例如,采油機是通過三項交流電機驅動的,向油井注水通過水泵向井里注水,原油的收集和運輸也是通過電機來傳遞動力的。經過統計,油田原油生產中所需要的大約80%的用電都是電機消耗的,但是這80%的用電并不完全都是生產消耗的,根據統計,生產時有很多的電機并未處于滿功率生產狀態下,而是處于輕載、低效、高耗能的運行狀態,從而造成了極大的浪費,造成生產率低。所以通過合理的管理和分配,是電機的利用率能夠提高,這將是降低電能消耗,壓縮成本的好的方式。
2 電機電能消耗分析
2.1 電機的種類和分類方式。電機是通過電能生成磁場,磁場來推動轉子旋轉從而將電力轉換成旋轉力的重要的生產器件,廣泛應用于生活生產的各個方面。電機根據使用的電力種類和使用用途等的不同,工作原理、啟動與運行方式、運轉速度等的不同分為很多的種類。下面就列舉了一些電機進行說明。
2.1.1 直流電機:是指能將直流電能轉換成機械能(直流電動機)或將機械能轉換成直流電能(直流發電機)的旋轉電機。它是能實現直流電能和機械能互相轉換的電機。
2.1.2 交流電機:是用于實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由于交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比,由于沒有換向器(見直流電機的換向),因此結構簡單,制造方便,比較牢固。
2.2 電機電能消耗分析。電機是通過電能生成磁場,磁場來推動轉子旋轉從而將電力轉換成旋轉力的重要的生產器件,在這一轉換過程中,總是會伴隨著發熱、電機軸承摩擦消耗等一系列的損失,根據國家文件中的規定,電機的電能損失可以根據損失的不同劃分為恒定、負載及雜散損耗。
2.2.1 恒定損耗。電機在出廠時都會經過一定的測試,會測試出單機的效率,這是電機在設計和生產所決定的,它是由電機的制造工藝、結構設計、生產制造水平所決定的,與其他方面無關。
2.2.2 負載損耗。負載損耗主要電流在通過電機時,電機里的繞組和定子和轉子等都是用銅線等的做的,電流在通過這些時將會有一部分等的以發熱等的消耗掉。
2.2.3 雜散損耗。電機的雜散損耗是指電動機在負載運行時的總雜耗,它由空載雜耗和負載雜耗組成,空載雜耗是指由空載試驗所測定的鐵耗中除了磁通在定子導磁部分產生的基本鐵耗外的各種損耗之和,指除鐵耗、機械損耗和定轉子銅耗以外,有電機的負載電流所引起的各種損耗紙和。
3 油田使用的電機效率低的原因分析
油田中使用的電機,由于使用工況惡劣,不能達到實驗室使用時的效率,從而使電機的效率較低,下面列舉一些原因。
3.1 電機更新不及時。油田生產由于屬于生產企業,生產任務重,時間緊,而有的電機可能用的時間長但是還能使用,雖然效率降低了,但是出于各種原因考慮并未更換,這些電機由于長時間在惡劣工況條件下工作,雖然能工作但是內部的定子轉子軸承等都已老化,這直接造成電機的負擔加重,效率降低,完成相同的工作量需要的電能也較新電機多。
3.2 電機選用不合理。油井在設計之處,由于設計不當或者是和機械結構配合不當從而選用電機不合理,造成“大電機”帶小負載,或者是“小電機”帶大負載等不合理的情況。
3.3 生產發展需要造成了特殊要求。油田抽油機電機需要滿足最大沖程,最大沖次,最大允許掛重等三個方面的需求,此外還需要很大的轉矩。這就造成電機選用時會選用較大容量的電機,從而增加了電機的空載損耗。
4 應對措施
電機損耗是多方面的原因造成的,下面就列舉一些應對措施來降低電機能耗,節約能源。
4.1 對數量眾多的老舊電機進行升級。對數量眾多的老舊電機進行升級,用高效節能型電機來替代老舊電機,新的電機由于采用了新的工藝,新的結構,能耗本身就老舊電機少,而且由于老舊電機長期的使用,內部損耗嚴重,電機效率低下,用新的電機將會極大的降低能耗。
4.2 選用正確的電機。在選用電機時應該從一下兩個方面來考慮,第一,不能用小電機來帶動大負載,如果選用的電機過小,就會使電機長期處于過載狀態,通過電機的電流過大,長期使用會對電機造成損害,嚴重的會造成電機燒毀。第二,不能用大電機來帶動小負載,如果電機過大,多出來的那部分功率無法得到利用,會造成閑置。
4.3 加強維護,使電機處于良好的工作狀態。需要加強對電機的日常維護和保養,如果電機得不到合理的維護和保養,會造成電機帶傷工作,從而影響電機的使用效率,需要根據工況,設置合理的維護期限,定期對電機進行的檢查維護,使電機處于良好的工作情況。
4.2.1 調整平衡度和抽汲方式。需要定期檢查抽油電機的平衡度,使電機的平衡度保持在80%-110%。
4.2.2 調整抽油機參數。在保證原油產量的情況下,根據實際情況適當的降低單井電機的平均沖次,據統計,這種技術從大的方面解決了原油供應不足、動液面低、產油量低的油井的電機空載耗能大等。
4.2.3 加強維護,根據工控制定合理的巡檢時間,定期進行維護,更換電機皮帶,對軸承加入潤滑油,保持電機的清潔,防止水油等進入電機內部,檢查電機的固定是否結實等方面。這些都會對電機的使用效率造成影響。
結語
隨著科技的不斷發展,針對電機節能提效的技術日益提高,具體的原理是由原理的恒定的電機運轉狀態變為動態的調節,實時的調節電機在運行過程中的電壓和電流,是其能夠實時匹配電機的工作狀態,保持電機的輸出轉矩與負載的精確匹配,有效地減少有功功率和無功功率損耗。所以,需要對電機進行檢測,根據檢測結果合理的設置相應的參數,使電機能夠更好的工作,降低電機的電能損耗。
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[2]周勝,趙凱.電機系統節能實用指南[M].北京:機械工業出版社,2009.
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A
10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.091