抽油機變頻改造方案

一、抽油機方案
抽油機是利用交流異步電動機通過皮帶輪驅動抽油機架上減速傳動裝置，牽動柱塞泵中活塞往復運動，將滲透到柱塞中的原油提取出來。其出油產量取決于柱塞泵的沖次數、滲透情況、漏失時間以及井下環境等因數。以往電機恒速運行，上下沖程時間基本相當。對于一些滲透情況較差的油井，如上下沖程時間相等，則其柱塞中液體的飽和度較小，上升時間過長，漏失時間大，嚴重影響產量，增加電耗；另一方面，由于抽油機的配重不平衡，往復過程中勢能將以再生反電勢的形式沖擊電網，構成內耗，污染電網，不利于電網的使用。因此原先采用變換電機主動輪的直徑來調節沖程的方法使用面非常窄，基于以上原因，我們采用變頻調速技術，依據油井的實際需求改變變頻器的輸出頻率，調節抽油機的沖程次數，改變上下沖程時間，使設備運行于較佳的參數設置下，并以此達到增產節能的效果。
具體方法：將主動輪直徑選到可調節的最大值，此時沖程次數已超過正常生產所允許的范圍，通過降低變頻器的輸出頻率，使磕頭機運行于正常生產的沖程次數，運行頻率將小于50HZ，并因此獲得節能效果；在每一個沖程中，在柱塞下降的過程中，可減緩下降速度，以便提高滲透時間，使柱塞管道中滲滿液體，在柱塞上升過程中，提高上升速度，減小漏失時間，增加出油量，提高效率。
我們通過設定變頻器的運行頻率可獲得相應的抽油機沖次數和上升、下降時間。變頻器運行頻率的變化速度可調節變頻器加減速時間，因一個沖程時間較短，可將加速時間設為2秒，減速時間設為2秒。
另外由于配重塊的不平衡，在往復運動中，電機產生反向電勢，反電勢經逆變單元反加至濾波電容兩端，變頻器直流側電壓將上升，為避免變頻器過電壓保護，因此要求依據變頻器功率型號在直流側加裝配套的回饋單元，制動單元與制動電阻，安裝回饋單元和制動單元后，變頻器直流母線電壓上升到回饋單元設定值時（回饋單元設定值＜制動單元設定值），先通過回饋單元將電能返回電網，如果變頻器直流母線電壓上升到制動單元設定值時，再通過制動單元和制動電阻釋放，由制動電阻將多余能量吸收，但如回饋單元設定值和制動單元設定值設置不當，制動單元與制動電阻吸收過多的能量對于節能運行是不利的。
由于抽油機較多處于野外，因此為了保證設備可靠性，要求變頻器在檢修或損壞時抽油機可切換到工頻運行，所以加設工頻、變頻切換裝置及故障顯示。
（具體電路和柜體圖見下圖）：