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變頻器在電泵中發(fā)揮什么樣的作用？變頻器應用到電泵上前景如何？

變頻器在電泵中發(fā)揮什么樣的作用？變頻器應用到電泵上前景如何？: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-06-24

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三晶變頻器在潛油電泵井上的成功應用潛油電泵由于工頻啟動負荷大，電機功率都相對較大，普遍存在著“大馬拉小車”現(xiàn)象，無功損耗多，耗電量大。加之潛油電泵不能自行實現(xiàn)軟啟停，使得電機、電纜的絕緣性能降低，在不同程度上影響了潛油電泵的使用壽命。為實現(xiàn)電泵井節(jié)能增效，經(jīng)認真調(diào)研，我們引進了潛油電泵變頻技術(shù)，并在梁23-平1井安裝試驗了一套1140V潛油電泵專用變頻器。經(jīng)過現(xiàn)場試驗后，見到了明顯效果。一、潛油電泵專用變頻器的工作原理 1、變頻調(diào)速原理變頻器可以通過改變潛油電機定子供電頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)潛油電機的調(diào)速。交流異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為： n=60F1(1-S)/P 式中, n-電機轉(zhuǎn)速, F1-定子供電頻率，P-極對數(shù),S-轉(zhuǎn)差率. 2、變頻器工作原理該設(shè)備為交——直——交電壓源型變頻調(diào)速系統(tǒng)，即先將交流輸入整流為直流,再把直流逆變?yōu)樗桀l率的交流。通過控制程序可以自由改變其輸出頻率，從而可以平滑地軟啟動電機、軟停車。再加上變頻器設(shè)有輸出濾波器，有較好的輸出波形補償，從而減少了由于輸出線較長而造成的傳輸損耗。逆變部分采用三電平方案，與兩電平方案相比，它逆變電壓高，用常規(guī)電壓IGBT器件就能實現(xiàn)千伏以上的逆變，并且波形比兩電平好。原理圖：三晶變頻原理圖: 圖1 三電平逆變原理圖二、現(xiàn)場應用情況變頻器主要技術(shù)指標如下：輸入：三相、50Hz、線電壓1140V+15%～20% 容量：75KW 輸出：頻率2～50 Hz 連續(xù)可調(diào)，額定電壓1140V 過載能力：150%，1分鐘保護功能：過壓、欠壓、過流、短路、缺相、溫升過高、失速等。安裝方法：與控制屏串聯(lián)，即控制屏的輸出接變頻器的輸入，變頻器的輸出接井下機組。安裝完畢，頻率調(diào)至40 Hz試運行1天，日產(chǎn)液量較原來下降10m3.9月11日，將頻率調(diào)至47 Hz運行，產(chǎn)量恢復到原來狀態(tài)。目前該變頻器運轉(zhuǎn)正常，運行數(shù)據(jù)見表1：安裝前安裝后年耗電對比 (萬kwh) 電壓 (V) 電流 (A) 頻率 (Hz) 年耗電 (萬kwh) 電壓 (V) 電流 (A) 頻率 (Hz) 年耗電 (萬kwh) 1140 52 50 66.05 1140 28 47 -15.22 表 1、梁23-平1井安裝變頻器前后運行情況統(tǒng)計表三、效果評價和經(jīng)濟效益 1、效果評價 2005年6月16日，純梁采油廠能源檢測站采用DJYC-95型電機經(jīng)濟運行測試儀(電流、電壓0.5級，功率1.0級)，對梁23-平1井1140V潛油電泵專用變頻器的節(jié)電效果進行了現(xiàn)場測試，得出結(jié)論如下： A、功率因數(shù)得到提高，由0.671提高到0.759。 B、有功功率降低幅度較大，有功節(jié)電率達到了22.49%，無功節(jié)電率為39.85%，綜合節(jié)電率為23.04%，節(jié)電效果較好。(見表2) 序號項目單位安裝前安裝后 1 有功功率 Kw 78.18 60.60 2 無功功率 Kvar 86.30 51.91 3 功率因素 / 0.671 0.759 4 有功節(jié)電率 % 22.49 5 無功節(jié)電率 % 39.85 6 綜合節(jié)電率 % 23.04 表2、梁23-平1井安裝變頻器前后測試數(shù)據(jù)表 2、經(jīng)濟效益：安裝變頻器后綜合節(jié)電率為23.04%，年節(jié)電15.22萬Kwh，基本電費按0.435元/Kwh計算，則每年節(jié)約電費6.62萬元，不到兩年便可收回投資（該變頻器價格為12.5萬元）。另外，由于變頻器實現(xiàn)了電泵的軟啟停，對延長電泵使用壽命將大有益處，可節(jié)約維護資金，提高經(jīng)濟效益。四、推廣應用前景潛油電泵專用變頻器針對潛油電泵不能自由調(diào)節(jié)產(chǎn)量這一弊端，有效地解決了這一科技難題，保證了潛油電泵能夠安全可靠地運行，起到了節(jié)能增效的效果。但變頻調(diào)速技術(shù)在潛油電泵井上的推廣應用仍處于起步階段。我廠共有電泵井16口。目前，僅在梁23-平1井應用了該技術(shù)。若能在所有電泵井上得到推廣應用，將會大大提高我廠電泵井的經(jīng)濟效益，因此其推廣前景十分廣闊。五、對潛油電泵井應用變頻技術(shù)的幾點認識 1. 潛油電泵井應用變頻技術(shù)能夠保證電泵機組工作在最佳工況，可以延長潛油電泵的使用壽命，同時節(jié) 電效果明顯。 2. 潛油電泵專用變頻器存在一次性投資較大、需進一步降低成本的問題，以利于大面積的推廣應用。 3. 進一步提高變頻器的硬件設(shè)計，軟件開發(fā)水平及相關(guān)配件的質(zhì)量，確保其在使用過程中穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)從設(shè)備選型、設(shè)計、安裝調(diào)試到投入運營，在短時間內(nèi)順利完成，運行效果良好，達到了用戶的預期目標。運行兩年來無故障，受到了用戶好評。為企業(yè)創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟效益，極具推廣價值。: 回答者：網(wǎng)友

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