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變頻調速技術在油田上的應用

作者: 時間:2018-08-21 來源:網(wǎng)絡 收藏

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201808/387337.htm

2.4 變頻調速系統(tǒng)的方式

系統(tǒng)對潛油電機進行速度的流程如圖2 所示,此閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)主要由PLC,PID控制調節(jié)器和傳感器等部分組成。其中PLC控制潛油電機的運行狀態(tài)和觸摸屏顯示的人機界面,對潛油泵的流量進行整體控制;PID 調節(jié)器根據(jù)設定值和反饋值自動調整變頻器的頻率,控制變頻器對潛油泵進行速度調節(jié),精確調整潛油泵的流量,提高了潛油電機的運行效率。

2.5 變頻調速系統(tǒng)的電路原理

變頻的總體方案為交-直-交其結構圖如圖3所示,三相高壓工頻交流電經(jīng)高壓開關進入高壓整流橋整流,將交流變?yōu)橹绷鞑⒔?jīng)過直流環(huán)節(jié)對電容器充電。直流電經(jīng)逆變橋逆變,將直流電變?yōu)殡妷?、頻率可調的交流電,經(jīng)濾波電抗器輸出至電動機。

1)整流單元由高壓二極管組成的三相全橋整流單元,將三相交流電變?yōu)橹绷麟?

2)直流環(huán)節(jié)單元由充電電阻、真空接觸器、兩組電容量相等的電容器組成;

3)逆變橋單元由IGBT組成的三相逆變橋三電平結構,具有獨特的中點電位自動箝位功能,器件承受較低電壓,安全可靠,逆變器輸出電壓上升率(dv/dt)小,將直流電逆變?yōu)轭l率、電壓可調的三相交流電;

4)輸出單元由濾波電抗器、電容器(作為可選件)組成,將逆變橋單元輸出的三相交流電濾波后供給電機;

5)控制系統(tǒng)單元由CPU 板、I/O 板、驅動板、接口板、操作鍵盤組成,控制各單元的協(xié)調運行,采集、顯示運行狀態(tài)和數(shù)據(jù),設定、顯示系統(tǒng)的運行參數(shù);

6)旁路開關單元裝置設有工頻、變頻切換,需要工頻運行時,可以通過旁路開關實現(xiàn);

7)正弦濾波器單元采用LC 濾波,經(jīng)過長期的實際經(jīng)驗,通常深度在2 000 m 左右的油井選用2 mH 電抗器,PWM 載波頻率1 kHz,輸出電壓諧波含19%,額定工作最高頻率60 Hz。

3 應用效果

小13-19 井安裝HYVERT-MV 型中壓變頻裝置前后節(jié)能效果對比測試數(shù)據(jù)如表2 所列。

4 結語

采用中壓變頻器組成的變頻調系統(tǒng),滿足了潛油電泵在不同井況下的運行要求,實現(xiàn)了機組的軟啟軟停,有效地避免或降低了對電機、潛油泵的沖擊損壞,實現(xiàn)了在電網(wǎng)電壓一定的情況下,輸出電壓在一定范圍內(nèi)可調,有效地降低了運行能耗,提高了生產(chǎn)效率,延長了油田采油設備的使用壽命,減少了運行和維修費用,值得在油田推廣。


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關鍵詞: 控制 功率

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