YHB圓弧齒輪泵的變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)解決方案
1、YHB圓弧齒輪泵采用變頻技術(shù)調(diào)速驅(qū)動(dòng)是其傳動(dòng)方案
YHB圓弧齒輪泵是油井井下工作的多級離心泵，是一種較新的機(jī)械采油設(shè)備之一。油泵是*連續(xù)工作于2~3km井下高溫、強(qiáng)腐蝕的惡劣環(huán)境中，由于深入油層，故工作效率較高，近年來油田應(yīng)用愈加廣泛。其功率均不太大，一般在55~75kW之間，由于油井較深，為降低線路壓降，故其拖動(dòng)電機(jī)沒有采用工頻而一般設(shè)計(jì)為1000伏級。該電壓屬中壓范疇，不高也不低。若降低電壓，則線路壓降太大，電機(jī)低效無法正常工作。若提高電壓，線路壓降雖小，但供電線路電纜及電機(jī)的絕緣問題突出，故障率高，維護(hù)困難，可靠性下降。
據(jù)調(diào)查結(jié)果，常見的主要問題是：
A、上電啟動(dòng)時(shí)沖擊電流大,分布電感使系統(tǒng)內(nèi)反壓過高,經(jīng)常造成系統(tǒng)多部分絕緣損傷。
B、由于油井地質(zhì)狀況變化較大，而電泵設(shè)計(jì)余量又往往偏大，尤其是井下液量不足時(shí)，泵產(chǎn)生的油壓過高，故縮短泵的使用壽命，其維修及更換幾率增加。
為解決上述問題,必須對油泵電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。采用交流變頻調(diào)速是目前的措施。
其因如下：
A、變頻器具備軟啟動(dòng)功能，泊泰邦在啟動(dòng)過程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著頻率變化而接近同步狀態(tài)升速，故反電勢及沖擊電流很小，絕緣易受破壞的問題出現(xiàn)幾率較低。
B、無論重載或輕載，系統(tǒng)的功率因數(shù)均較高，尤其在小負(fù)載狀態(tài)，無功功率大大減小，具有明顯的節(jié)電效果。
C、可按油井當(dāng)前狀況調(diào)節(jié)出油量,使油井工作在狀態(tài)。降低故障率的同時(shí)提高工作效率。
D、亦可組成壓力、溫度閉環(huán)系統(tǒng)，提高自動(dòng)化程度及實(shí)現(xiàn)控制。采用變頻調(diào)速后，對于富油油井，可以增產(chǎn)；對于貧油油井可以做到連續(xù)生產(chǎn)且減少停井次數(shù)并達(dá)到節(jié)能的目的；對含砂油井，可以減少卡泵次數(shù)，并可反轉(zhuǎn)排砂，延長電泵壽命；對于含氣油井，可提高轉(zhuǎn)速減少油氣分離不佳所致的氣鎖現(xiàn)象出現(xiàn)而增產(chǎn)增效；對于含蠟油井，可減少結(jié)蠟、結(jié)垢而降低管路堵塞次數(shù)；對于稠油油井，可低速大功率運(yùn)行，減少停井次數(shù)并獲得可觀的節(jié)能效果。
2、過去采用的幾種變頻調(diào)速方案比較
2.1采用工頻通用變頻器
系統(tǒng)簡圖如下：
本方案采用降壓、升壓變壓器及工頻電源下的通用變頻器組成高－低－高方式達(dá)到油泵電機(jī)變頻目的。
其優(yōu)點(diǎn)是簡單易行，缺點(diǎn)是系統(tǒng)過于笨重，尤其是輸出側(cè)變壓器尚須按zui低工作轉(zhuǎn)速來設(shè)計(jì)，通用性不強(qiáng)或設(shè)計(jì)不可能合理。由于系統(tǒng)幾經(jīng)變換，使效率降低。
2.2采用普通低壓變頻（二電平）技術(shù)實(shí)現(xiàn)中壓變頻
本方案采用低壓整流器，及低壓電容串聯(lián)，3300V高壓IGBT直接逆變。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)組成簡單，其缺點(diǎn)是輸出的電壓波形為高壓矩形脈沖，即出現(xiàn)了難以解決的dv/dt問題，這對于長輸電線路的工況很不適宜，對電機(jī)同樣帶來絕緣問題，且輸出電流波形亦不理想。
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