抽油機節(jié)能電控裝置綜述
nH—普通電動機額定轉矩對應的異步轉速;
n′—普通電動機最大轉矩對應的轉速
電機機械特性的軟、硬就是指轉速隨轉矩變化的大小。“硬”,速度變化??;“軟”,速度變化大。
普通電動機的機械特性較硬,在一定負載下,轉速n(或角速度ω)較大;CJT電動機機械特性較軟,在同一負載下,轉速n(或角速度ω)較低,即轉差率較大,具有降低扭矩峰值,減小抽油機懸點沖擊載荷的作用。因此,在某些工況具有節(jié)能效果。
另外,通過對圖7所示效率,功率因數與輸出軸功率之間的函數關系分析可知:
圖7 η=f(P)曲 線
1,2分 別 為 普 通 電 動 機 的η及cosψ;
3,4分 別 為CJT電 動 機 的η及cosψ;
○為 額 定 負 載 時 的η及cosψ;
為 輕 載 時 的η及cosψ。 1)普通電動機的η及cosψ曲線陡峭;
2)CJT電動機的η及cosψ曲線平坦;
3)普通電動機在額定輸出功率點,η及cosψ較高,運行最經濟;
4)在輕負載時,普通電動機的η及cosψ較低,CJT電動機的η及cosψ較高。
從前面的介紹可知,抽油機固有的設計及運行特點與現場實際運行工況相比,不可避免地出現了大馬拉小車的不合理匹配。抽油機維持在PH點的負載,在現場從未出現過,絕大部分負載在電動機額定功率(指輸出功率)20%~30%左右。對普通電動機而言,如此運行,其效率和功率因數特低。對CJT電動機來講,由于曲線平坦,η及cosψ在負載變化情況下,其值變化不大,從而相對來講其η及cosψ高于普通電動機,致使有功功率降低,功率因數提高。因此,就節(jié)能而言,抽油機匹配超高轉差電動機是合理的。當然,轉差率的高低,機械特性的軟硬是否越高越好、越軟越好?對于這一問題,我們認為新技術的成立與否是通過生產實踐驗證的。轉差率高低,機械特性軟硬均應適度,否則對其實用性、可靠性帶來不利影響。
其三,軟的機械特性造就了抽油機懸點最大負荷降低,抽油泵上行速度緩慢,抽油桿的彈性變形減小,從而使抽油泵的填充系數增加,吸液量增大,每沖次來油量增加,使單位液耗電能降低。
大量的資料證明,抽油機匹配超高轉差電動機,具有顯著節(jié)能效果,而CDJT變極多速電動機在抽油機應用上其節(jié)能效果則更上一層樓。它通過轉速的切換而直接導致功率的切換。如6型抽油機原匹配電動機18.5kW,更換為CDJT5C型變極多速電動機,其功率轉換為8/12/16kW三個功率等級,其裝機容量分別降低13.5%,35.14%,56.76%,額定電流分別降低15.4%,28%,31.4%。通過功率切換其節(jié)能效果非常明顯地展現出來。
5.2 作為調參(調沖)措施的應用
油田在采油過程中,從工藝或某些特定條件的需要出發(fā),要調整沖次,過去和現在均采用較笨重的辦法,由專業(yè)人員到現場拆換皮帶輪的辦法來實現。整個過程需停機進行,執(zhí)行該任務費事、費時,勞動強度大。采用CDJT變極變速拖動裝置,則可由采油工在幾秒鐘中內非常方便地按下按鈕就可實現調沖目的,且不影響生產。特別是有的油田需經常調沖的區(qū)域采用該型產品,倍感方便,深受現場生產組織者的歡迎。
5.3 降低設備維修費用
CJT抽油機節(jié)能拖動裝置所具有的軟機械性能,改善了抽油機驢頭懸點負荷的不均衡性,特別是啟動瞬間及啟動過程,降低了對抽油機結構件、傳動系統(tǒng)的沖擊,降低了設備的維修費用,延長了抽油機的使用壽命。
6 變頻調速節(jié)能
當油井的地下滲透能力小于抽油機的泵排量時(絕大多數油井如此),為了提高抽吸效率,降低單位產量的能耗指標,最直接的辦法是實行間抽。但是大多數的油井是不允許間歇性工作的,因為如果長時間停機的話,輕則會影響產油量,重則會使油井無法再開啟。這是因為:
1)含蠟量高或含鹽量高以及油的粘稠度高,且地處高寒地區(qū)的油井,如果間歇工作,會造成井口結蠟、結鹽或結油的后果,使油井無法再開啟;
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