目前,在油田抽油設備中,以游梁式磕頭抽油機應用最為普遍,數量也最多。但是,傳統的磕頭機普遍存在著起動沖擊大,運行耗電多,大馬拉小車、效率低下等諸多問題,加之油井情況復雜,稠油、結蠟、沙卡現象較多,斷桿、燒電機等現象經常發生,對電動機沒有可靠的保護功能,設備維修量大,為此,急需對現有的抽油機設備進行改造。

相控節電技術的節電器具有軟啟動,動態跟蹤負載,調節用電設備輸入功率,提高用功功率等功能,可有效地保護電機及機械設備,具有運行平穩、可靠,是抽油機節電改造的最佳方案。
一、相控技術節電控制器的基本原理
相控電機智能節電器采用最新電機智能可編程軟件固化在微處理器上,通過先進的電子線路對負載電機進行實時檢測與跟蹤,實時控制晶閘管(可控硅)的導通角,百分之一秒以內提供電機最適宜的工作電壓與電流,使電機的輸出功率與實時負載剛好匹配,并能減低銅損、鐵損,改善電機起動、停機性能,達到節電效果。
二、抽油機節電控制器相控技術的特點
抽油機專用相控節電器是專門設計用于對磕頭式抽油機的節電控制。一般而言,磕頭式抽油機均普遍存在抽取能力大于油井實際負荷的問題。因此,泵空或空撈現象便相伴而生。泵空增加無效行程,浪費大量電能,同時也使抽油設備的維護費用提高。抽油機專用節電器動態的根據負載變化來調節輸入電機的電壓和電流,在不改變電動機轉速的條件下,保證電動機的輸出功率與負荷需求精確匹配。
抽油機節電器適用于各類處于輕載或變負載運行狀態下抽油機電機節能,自動跟隨控制,不改變抽油機的上下行程和運行速度,在不減少抽油量的前提下實現節能效果。抽油機節電器配備了軟啟動功能,可以大大降低電機的啟動電流,減少沖擊電流對電機絕緣的破壞、降低電機運行溫度、減少電機的維護量、延長使用壽命。抽油機節電器對抽油機電機實時監控負載變化、匹配輸入電機所需電能,大大減少電機本體的發熱、振動、噪音和鐵磁損耗,有效改善電機的運行條件。
三、 相控技術在油田的現場應用
相控技術電機節電器自推出市場以來, 贏得了眾多客戶評價。以下是各個采油廠使用其中摘錄:
勝利油田:相控技術電機節電器最先于2002年在山東勝利油田開始應用。據勝利石油管理局能源監測站在檢測報告(勝能監字2002043)中證實,平均節電率為14.77%;其后在現河、東辛、純梁、孤島等多個采油廠的數次測試驗證,節電效果達10%-25%之間(節電率的變化因各個油井不同的工作環境有所不同)。東辛采油廠在檢測報告中指出, 通過種種實地驗證, 說明相控技術電機節電器安裝運行在油井抽油機上其節電效果明顯, 并能提高電機的功率因素, 對油產量無影響;同時, 相控技術電機節電器具有的緩沖啟動功能更降低了電機的啟動電流和電機的軸承和皮帶的磨損, 減少了鏈條和齒輪的機械應力。能夠延長機械設備壽命和降低維護維修成本。具有良好的應用價值。

新疆克拉瑪依油田:中國石油天然氣集團公司西北節能監測中心于2003年9月在新疆油田分公司重油開發區九區的油井上, 對該公司使用的相控技術電機節電器前后在抽油機的運行參數進行了測試, 以考察安裝使用節電器后的節電效果。測試依據標準SY/T5266-1996<<機械采油井系統效率測試方法>>及西北節能監測中心制訂的<<機械采油井系統效率實施細則>>進行, 電參數測點選在電源輸入端;示功圖、載荷、位移、沖程、沖次測點選在抽油機懸繩器處, 油壓、套壓取自在線儀表。測試結果表明, 安裝使用相控技術電機節電器后節電效果為13.1%

中原油田:2003年12月10日,中原油高新股份有限公司采油四廠聯合采油科、經營合同科、采油二區、184采油區、采油六區、采油五區等單位對安裝了30臺相控技術電機節電器的試驗油區進行了節電情況驗收, 結論(1) 安裝使用節電器的30囗油井運行全部正常;(2) 通過測試對比, 綜合節電率平均26.2%, 功率因素提高46%。
2002年至今,相控技術電機節電器產品系列已廣泛應用于油田及工礦企業,并獲得用戶證實的節電效能。尤其是在油田抽油機上的應用,已獲得勝利油田、中原油田的節能產品準入證。
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