抽油機變頻控制柜在采油管理中的應用

姜國思(中油遼河油田分公司遼興油氣開發公司，遼寧 盤錦 124010)

隨著科學技術的飛速發展，變頻技術也在不斷發展進步，在油田等工業領域應用廣泛。變頻技術是指將模糊控制技術、信息技術和變頻調節速度等技術相結合，從根本上實現節能效果。本文主要闡述了變頻技術在采油以及增產兩方面的原理機制，并分析了變頻技術的應用效果。

1 采油管理中抽油機變頻控制柜節能原理

1.1 變頻柜工作原理

現今，抽油機變頻控制柜的節能技術已經能夠吸收電容和制動電阻，還可回饋制動等各種各樣的方法，用這些方法就可以輕易實現對再生能源的處理。在抽油機工作過程中，主要有以下兩種工作狀態。第一，當抽油機上電動機中的驅動裝置運行時，驅動裝置能從電網中獲取一定的電能。第二，抽油機在運行時會釋放能量，抽油機中的發電原理是充分利用機械裝置。這兩種形式的工作狀態能夠說明抽油機是可以通過能量轉換來工作的，而抽油機的能量轉換就是把勢能轉化為電能，然后再進行使用。在變頻控制柜的工作中，有一種相對比較高級的方式是回饋制動，經過節能改造后，工作中將變頻柜和永磁電機相結合，可以較大程度提高系統節能的效率，通過新的工作方法，最高可節能百分之六十以上。

1.2 變頻柜增產原理

以前抽油機的兩種工作狀態均需要能量轉換，很容易造成電能的損耗，而變頻控制柜技術能夠直接傳遞能量，減少能量損耗，提高經濟效益。在變頻控制柜增產中，是將頻率調至三個狀態，最高、最低和正常。然后把載荷降低至最小，這樣就能夠實現對示功圖的分析和處理，但需要對載荷實施實時采集。而變頻柜的應用，就是要實現上部快、下部慢的狀態，要把頻率在最低和最高的一整段中進行分段工作，能夠降低空耗產生的概率，極大地提高了泵的運行效率。

1.3 電動機節能降耗原理

電動機在工作過程中，運行效率與負荷率密切相關。電動機功率不同，運行效率也不同。而電動機功率和效率又同時會受到負載荷的極大影響，而且負載荷存在著臨界值，如果實際負荷率大于或等于臨界負荷率，負載荷對功率影響較大，導致功率降低。因此，如果想要實現節能效果，就需要提高臨界負荷率，通常電動機的負荷率一般都在在70%以上。

2 抽油機變頻控制優點及效果

目前雙變頻技術廣泛應用于抽油機的能量回饋智能變頻控制柜中，雙變頻技術與以往的變頻控制柜相比存在著較大差異，因為該技術可以實現電能的可再生轉換。雙變頻技術經過對調速器的調節之后，然后設定降低變頻控制柜的頻率即輕松達到節能效果。這種雙變頻技術與普通變頻柜最大的區別就是雙變頻技術是一個與電網和電源不同相位交流正弦波，而普通變頻柜只是返回變頻器直流環節，而交流正弦波每次通過濾波之后就會把電能反饋回電網，然后進行再生利用。

改造后，抽油機能量回饋智能變頻控制柜具有軟啟動和停止功能，而且控制柜可以大大減少電纜的絕緣和老化問題，最大限度的延長了設備整體的維修周期和設備的使用壽命。對于過流、過載、過壓、短路、缺相以及三相不平衡等問題都有保護功能。另外變頻控制柜的能量能夠回饋給電網，這樣可以大大提高設備運行的經濟效益，安全可靠。抽油機系統的運行速率降低也是控制柜技術改造后的一大特點，這樣就可以減輕傳動以及運動部分的長期磨損和疲勞。而且控制柜還具有工頻旁路系統，此系統可以根據實際需要運行，通過此運行來保障日常的正常生產。因此，抽油機的能量回饋智能變頻控制柜的技術改造，既節省了大量能源，又增加經濟效益。

總的來說，變頻控制柜技術改進后，運行更加可靠，同時也更加延長了設備的使用壽命，新的變頻技術有效的實現了節能效果。

3 結語

總之，若要進一步提高游梁式抽油機的節能效果，使其節能效果更加顯著，需要從以下兩方面解決:首先需要改善現有電動機的機械特性,使其能夠與抽油機的負載特性相匹配,從而提高整個系統的工作效率。其次，加快四象限型變頻器的研制，利用該變頻器將電動機全部發電狀態回饋給電網。目前游梁式抽油機在電動機節能方面還存在很多問題需要解決，電動機節能效果并不太理想，還需各方面做出更多的努力。

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