抽油機(jī)變頻改造方案

一、抽油機(jī)方案
抽油機(jī)是利用交流異步電動機(jī)通過皮帶輪驅(qū)動抽油機(jī)架上減速傳動裝置，牽動柱塞泵中活塞往復(fù)運(yùn)動，將滲透到柱塞中的原油提取出來。其出油產(chǎn)量取決于柱塞泵的沖次數(shù)、滲透情況、漏失時間以及井下環(huán)境等因數(shù)。以往電機(jī)恒速運(yùn)行，上下沖程時間基本相當(dāng)。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(yán)重影響產(chǎn)量，增加電耗；另一方面，由于抽油機(jī)的配重不平衡，往復(fù)過程中勢能將以再生反電勢的形式?jīng)_擊電網(wǎng)，構(gòu)成內(nèi)耗，污染電網(wǎng)，不利于電網(wǎng)的使用。因此原先采用變換電機(jī)主動輪的直徑來調(diào)節(jié)沖程的方法使用面非常窄，基于以上原因，我們采用變頻調(diào)速技術(shù)，依據(jù)油井的實(shí)際需求改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)抽油機(jī)的沖程次數(shù)，改變上下沖程時間，使設(shè)備運(yùn)行于較佳的參數(shù)設(shè)置下，并以此達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能的效果。
具體方法：將主動輪直徑選到可調(diào)節(jié)的最大值，此時沖程次數(shù)已超過正常生產(chǎn)所允許的范圍，通過降低變頻器的輸出頻率，使磕頭機(jī)運(yùn)行于正常生產(chǎn)的沖程次數(shù)，運(yùn)行頻率將小于50HZ，并因此獲得節(jié)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(shè)定變頻器的運(yùn)行頻率可獲得相應(yīng)的抽油機(jī)沖次數(shù)和上升、下降時間。變頻器運(yùn)行頻率的變化速度可調(diào)節(jié)變頻器加減速時間，因一個沖程時間較短，可將加速時間設(shè)為2秒，減速時間設(shè)為2秒。
另外由于配重塊的不平衡，在往復(fù)運(yùn)動中，電機(jī)產(chǎn)生反向電勢，反電勢經(jīng)逆變單元反加至濾波電容兩端，變頻器直流側(cè)電壓將上升，為避免變頻器過電壓保護(hù)，因此要求依據(jù)變頻器功率型號在直流側(cè)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(shè)定值時（回饋單元設(shè)定值＜制動單元設(shè)定值），先通過回饋單元將電能返回電網(wǎng)，如果變頻器直流母線電壓上升到制動單元設(shè)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(shè)定值和制動單元設(shè)定值設(shè)置不當(dāng)，制動單元與制動電阻吸收過多的能量對于節(jié)能運(yùn)行是不利的。
由于抽油機(jī)較多處于野外，因此為了保證設(shè)備可靠性，要求變頻器在檢修或損壞時抽油機(jī)可切換到工頻運(yùn)行，所以加設(shè)工頻、變頻切換裝置及故障顯示。
（具體電路和柜體圖見下圖）：