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A-B PF4系列变频器在磕头机上的应用 西安合远能通科技有限公司 技术部：王谦 helanshan999@126.com Tell* * * * 抽油机也叫磕头机 它利用交流异步电动机通过皮带轮驱动抽油机架上减速传动装置，牵动柱塞泵中活塞往复运动，将渗透到柱塞中的原油提取出来。 其出油产量取决于： 柱塞泵的冲次数 渗透情况 漏失时间 井下环境 PF4系列变频器在磕头机上的应用 传统的磕头机普遍存在缺点： 起动冲击大 运行耗电多 效率低下 复杂油井（稠油、结蜡、沙卡）会产生： 断杆 烧电机（对电动机没有可靠的保护功能） 设备维修量大 原始方案 基于原始方案中出现的以上原因，我们采用变频调速技术，依据油井的实际需求—— 1、调节抽油机的冲程次数 ——改变电动机的速度，使得磕头机的运行与油井的具体工况匹配 到最好的程度。比如：对于富矿，可以提升电动机的速度，使之高于50HZ，从而提高了产油率；而对于贫矿，要相应的降低电动机的速度，使之低于50HZ，从而实现了节能，同时也延长了设备的使用寿命。 2、改变上下冲程时间 ——可以通过更改电动机提升和下降的速度实现增效，比如在提升时增加提升速度，从而减少了漏掉的损失。 变频方案 3、实现软起动功能 ——把电机启动电流降低3-4倍，使电机免受大的启动电流冲击，同时也减轻了磕头机的机械损伤 ——最大力矩得到限制，断托的可能性大大减小 4、节电运行，可提高功率因数 ——磕头机都在野外运行，其供电质量很差（相电压不平衡，电压不稳定，谐波较多等），电动机的功率因数很低，效率很低，使用变频器以后，变频器通过二极管整流桥将三相交流电整为直流电，再经过逆变器将之变为三相交流电，再输入到电动机，这使得电动机的效率大大的提高了，也减少了不平衡电压，电压不稳，谐波较多等对电动机的损害。 变频方案 5、可实现变频与工频的自动切换，保障设备的连续工作 6、强大的保护和诊断功能，有效地保护了电动机和设备的正常工作运行 ——电子式过载保护 ——过压保护 ——欠压保护 ——过流保护 ——接地保护 ——短路保护 变频方案 由于抽油机是在环境恶劣的野外工作， 并且很多油井是无人值守的，所以，对节 能设备运行的可靠性和环境适应能力提出 了很高的要求。 1、Powerflex4系列变频器适用温度范围 广，允许环境温度为-10~50℃ 2、Powerflex4系列只需加装制动组件就 可方便使用； 接触器 变频器 轴流风机 接线端子 接线端子 制动电阻 断路器 继电器 空开 热继电器 控制盘 执行方案——PF4系列特点 3、Powerflex4系列的过载能力是110%/60秒，150%/3秒； 为了完全可以满足磕头机负载变化工况运行的要求，而放大一级使用； 4 、Powerflex4系列的保护和诊断功能，使系统运行更加安全，可靠，在出现故障时更容易排查故障，最大程度的减少故障时间； 5、Powerflex4系列八段速功能，可以方便地实现频率预制，如：在磕头机相应的部位设置两个接近开关K1，K2与变频器的5#，6#端子相连接，K2 接通时活塞上升，电动机以65Hz运转，直到K1接通，电动机以35Hz运转，使活塞下降。 执行方案——PF4系列特点 前期效果 在前期井中，由于刚开采，储油量大，提高转速的方式，让变频器运行至65Hz，频率提高了1/3，相应地 电机转速提高了30%，其采油量也相应提高 其综合采油率可比工频情况下多采油20% 工效提高了1.2倍，很受油田采油工的欢迎。 增效 变频方案取得的效果 节能 中后期效果 在中、后期井中，由于井储量减少，电机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用：降低转速的方式，减少冲程，一般将变频器的频率运行至35~40Hz之间，这样电机转速下降了30%加之采油设备一般负荷较轻，节电率可达25%左右。 变频方案取得的效果 其节能主要包括哪些方面： 1、功率因数可从0.4~0.5提高到0.9以上， 可起