抽油機電動機負載自動跟蹤節能器應用效果探討

黃炯舟（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

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抽油機電動機負載自動跟蹤節能器應用效果探討

黃炯舟（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

摘要：在油田生產中，抽油機是使用最多的耗能設備，其電動機的負載率普遍較低，造成很大的能源浪費，采用節能型電動機可提高抽油機電動機的效率，但各種節能技術的應用范圍受到一定限制。利用配備微處理器的數控技術，利用其系統內節電優化控制軟件，對于電動機運行過程中的電流和電壓進行適時的調整，在保證電動機轉速不改變的前提下，精確匹配負載需求和輸出轉矩，從而減少電動機輕載或半載時的電能消耗。

關鍵詞：抽油機電動機負載；節能器；智能補償；軟啟

引言

相關調研數據顯示，目前我國油井中依然有50%～60%都采用常規型游梁式抽油機，這種抽油機不僅效率低，且能耗大（消耗油田總耗電量的20%～30%）。例如，大慶油田在中期和后期的高含水采油階段，產液量的不斷提高，原油穩產是以注水開采為前提的，這樣就使得抽油機的系統能耗大幅增加，進而增加了油田總能耗以及采油成本[1]。在薩北開發區，有占油井總數的66.4%的抽油機井，據統計共有2867口，其系統效率平均值僅為31.6%，無論在能耗還是效率方面，都存在改進和提升的空間。因此，在保證原抽油機運行特性不改變的的前提下，引入新型設備，解決抽油機負荷變化范圍大，變化周期快，在往復過程中存在能量反饋現象。所以，推廣應用抽油機電動機負載自動跟蹤節能器，可以明顯減少因抽油機功率因數低，以及供電線路長造成的能耗損失，從而實現節能降耗的目的。

1　技術簡介

抽油機電動機負載自動跟蹤節能器，是通過控制交流電路的通斷，實現電容的自動投切。主要由控制系統和執行機構2個部分組成（圖1）。控制系統：其作用是對于無功功率中的無功電流分量進行補償，對于電流、電壓、功率因數進行綜合監測，監測、分解、判斷電流無功分量，以此作為投切電容的標準[2]。執行機構：采用大功率晶閘管與大功率整流2極管并聯，作為1種交流電子開關，接受控制網絡觸發信號，代替有觸電交流接觸器投切電容的整流2極管并聯，可接收網絡觸發信號，從而取代有觸電交流接觸器投切電容。

圖1　抽油機電動機自動跟蹤節能器控制原理

2　技術特點

2.1智能補償

這種高性能的微處理器芯片，可以有效解決由抽油機低負載率造成的效率低和功率因數問題，系統自帶的專用優化控制軟件可適時、適當地對于設備電容投切進行動態調整。單片機具有能耗低、體積小、結構緊湊、控制能力強、抗干擾性好等優點，使分參數、分機控制成為可能，并連接其他控制系統，從而實現系統化、智能化。

2.2動態跟蹤

控制器能適時、適當地對于電動機的供電電壓與電流進行動態調整，利用動態跟蹤與優化控制可精確匹配電動機的負載和輸出功率，從而動態跟蹤抽油機的負載，達到節能降耗的目的。

2.3軟啟、軟停

能夠使電動機連續平滑地啟動，可靈活控制停電后自啟動電流的大小，使電網電壓質量和電動機運行條件得到根本改善，減少系統故障，還能降低電動機運行溫度，使電動機的維護量及沖擊電流對電動機絕緣的破壞大幅減少從而延長設備的使用壽命；全面的保護功能與自動故障重啟功能，使系統的可靠性和穩定性大幅提高。

2.4無弧投切

在節能器執行系統中，利用晶閘管無觸點開關杜絕因快速、頻繁的投切產生的噪聲、熔焊、電弧等問題，有限縮短電容器投切的暫態過程，解決了過電壓與沖擊電流的問題，使電容分級補償能夠一步到位。除此之外，晶閘管無觸點開關的通斷次數可超過100萬次，從而使設備的穩定性與安全性大幅提高。

3　現場應用

截至目前，某廠共試驗應用抽油機電動機負載自動跟蹤節能器224臺，使用后平均有功功率降低了1.3 kW，節電率為12.3%，單井平均日節電31 kWh，系統效率提高了1.6%，年累計節電量253.5×104kWh。

表1　抽油機電動機負載自動跟蹤節能器效果

4　結論

1）抽油機電動機負載自動跟蹤器可提高抽油機系統效率，降低能耗，具有較好的應用前景。

2）此技術推廣應用方便，節能效果明顯，同時可提高抽油機管理水平。

參考文獻：

[1]李鵬飛.抽油機電動機負載自動跟蹤節能器推廣應用[J].科技視界，2013，25（8）：128.

[2]王鈞科，王平，楊紹輝，等.抽油機電動機節能保護器在隴東油田的應用[J].節能與環保，2007（11）：49-51.

（編輯王艷）

運輸公司2015年放空天然氣回收總量再獲新突破

截至2015年8月10日，運輸公司所屬沙運司2015年放空天然氣回收再獲新突破，回收總量較2014年同期增長了5300×104m3。自2009年放空天然氣回收項目運行以來，沙運司累計回收的天然氣總量可供275萬個家庭使用1年，為下游用戶生產、生活用氣需求提供了保證。

2015年以來，塔里木油田塔中區塊勘探開發力度持續擴大，沙運司抓住機遇，與甲方積極溝通協調，陸續建成并投產了TZ82-H4、TZ62-H8、ZG262等4個新的放空天然氣回收站，運行站點達到24個，日回收量（90~95）×104m3，為放空天然氣回收產量持續提升打下了堅實基礎。目前，TZ623回收站正在加緊施工中，投產之后，放空天然氣日回收產量將再上一個新臺階。

目前，塔中運行的24個放空天然氣回收站已有20個回收站納入管輸系統，管輸天然氣已占回收總量的95%以上。沙運司將進一步加強統籌規劃和協調組織，持續開拓放空天然氣回收市場，優化放空天然氣回收計劃方案，確保放空天然氣回收工程安穩長效運行。

來源：中國石油網付亞榮供稿

收稿日期2015-09-28

作者簡介：黃炯舟，2010年畢業于綏化學院，從事機采管理工作，E-mail：154953751@qq.com，地址：黑龍江省大慶市第三采油廠第一油礦地質隊，163000。

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.02.009