油田節(jié)能技術(shù)講義課件

1、油田主要節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品介紹油田主要節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品介紹2目 錄第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)第二章供電線路節(jié)電技術(shù) 第三章 注水系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) 第四章 集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)2目 錄第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)第二章供電線路節(jié)31.節(jié)能機(jī)遇難得，目標(biāo)明確，任務(wù)艱巨 國(guó)家發(fā)改委等五部委聯(lián)合印發(fā)千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)實(shí)施方案的通知“十一五”期末（2010年）單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）能耗要比“十五”期末（2005年）降低20%。（1）第一次在國(guó)家規(guī)劃中提出最重要的節(jié)能約束性指標(biāo)。（2）落實(shí)節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的科學(xué)發(fā)展觀。節(jié)能就是發(fā)展。（3）落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策（人口

2、、資源、環(huán)境、三個(gè)基本國(guó)策）。31.節(jié)能機(jī)遇難得，目標(biāo)明確，任務(wù)艱巨42.千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃（1）工業(yè)是我國(guó)能源消費(fèi)大戶，其能源消費(fèi)量占全國(guó)能源消費(fèi)總量70%左右，是節(jié)能的重點(diǎn)。（2）2004年千家企業(yè)用能總量為6.7億tce。占全國(guó)能源消費(fèi)總量的33%，占工業(yè)能源消費(fèi)量47%。（3）目標(biāo)：提高能源利用率，主要產(chǎn)品（單位）能耗達(dá)到國(guó)內(nèi)同行先進(jìn)水平，部分企業(yè)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平或行業(yè)領(lǐng)先水平。實(shí)現(xiàn)節(jié)能1億tce目標(biāo)。42.千家企業(yè)節(jié)能行動(dòng)計(jì)劃53.千家企業(yè)節(jié)能工作要求（1）加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，落實(shí)節(jié)能目標(biāo)責(zé)任制。逐級(jí)考核，加強(qiáng)監(jiān)督，強(qiáng)化節(jié)能目標(biāo)管理。（2）建立健全能源計(jì)量、統(tǒng)計(jì)制度。定期報(bào)告企業(yè)能源利用

3、狀況（包括能源消耗、用能效率、節(jié)能措施及其效益）（3）開展能源審計(jì)，編制節(jié)能規(guī)劃，并由各級(jí)政府節(jié)能主管部門審核。將千家企業(yè)列入本地區(qū)節(jié)能監(jiān)測(cè)重點(diǎn)，將單位產(chǎn)品能耗下降指標(biāo)換成節(jié)能量，落實(shí)到企業(yè)，加強(qiáng)考核。積極推行節(jié)能自愿協(xié)議。（4）加大投入，加快節(jié)能技術(shù)改造。（5）建立節(jié)能激勵(lì)機(jī)制（6）加強(qiáng)節(jié)能宣傳與培訓(xùn)53.千家企業(yè)節(jié)能工作要求6表1中國(guó)2000年工業(yè)部門主要耗能產(chǎn)品單耗及20052020年預(yù)測(cè)6表1中國(guó)2000年工業(yè)部門主要耗能產(chǎn)品單耗及2005207表2 中國(guó)2000年主要耗能設(shè)備能效和節(jié)能潛力7表2 中國(guó)2000年主要耗能設(shè)備能效和節(jié)能潛力8表3 中國(guó)工業(yè)部門主要耗能行業(yè)節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛

4、力8表3 中國(guó)工業(yè)部門主要耗能行業(yè)節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力9表4 建筑節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力9表4 建筑節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力10續(xù)表4 建筑節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力10續(xù)表4 建筑節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力11表5 住宅家用電器節(jié)能潛力11表5 住宅家用電器節(jié)能潛力12表6 公路運(yùn)輸節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力12表6 公路運(yùn)輸節(jié)能技術(shù)及節(jié)能潛力13一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 近幾年抽油機(jī)上的節(jié)能產(chǎn)品種類繁多，主要有節(jié)能電動(dòng)機(jī)、節(jié)能控制柜、節(jié)能變壓器、減速裝置等4類。 （一）節(jié)能電動(dòng)機(jī) 節(jié)能電動(dòng)機(jī)主要包括雙功率電機(jī) 、雙籠型電機(jī) 、直線電機(jī) 、高轉(zhuǎn)差電機(jī) 、電磁調(diào)速電機(jī) 、磁阻電機(jī) 、抽油機(jī)專用永磁同步電機(jī) 、齒輪減速電機(jī)

5、 、16極永磁電機(jī)等9種，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。 (電動(dòng)機(jī)特性見表1) 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果說明，抽油機(jī)專用永磁同步電動(dòng)機(jī)是近幾年不斷發(fā)展不斷完善的電動(dòng)機(jī)，任何抽油機(jī)上都可以應(yīng)用，節(jié)電效果最好。特別其容性無功特性是其他電機(jī)無法比擬的。因此在抽油機(jī)上應(yīng)為首選電機(jī)。 16極永磁同步電動(dòng)機(jī)，超低速電機(jī)（齒輪減速電機(jī)）是解決低產(chǎn)液量井的最有效電機(jī)，隨著技術(shù)和材料的逐步成熟，它將是電磁調(diào)速電機(jī)、磁阻電機(jī)、機(jī)械減速裝置、變頻器的替代產(chǎn)品。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)13一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 近幾年抽14一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 1.可控硅實(shí)時(shí)調(diào)壓控制柜 電機(jī)在輕載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的輸出

6、轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡，定子電流中的有功分量減少，導(dǎo)致功率因數(shù)降低；而與電壓有關(guān)的各種損耗基本不變，致使效率也降低。此時(shí)，適當(dāng)降低電機(jī)的定子電壓，在保證正常運(yùn)行的情況下，可使勵(lì)磁電流和有功損耗都降低，從而使功率因數(shù)和效率都得到提高。該種類型控制柜就是采用可控硅實(shí)時(shí)調(diào)壓技術(shù)，使控制柜的輸出電壓隨著載荷的增加而升高，隨載荷的減小而降低。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)14一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第15一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 2.Y切換控制柜 (1)接觸器切換方式 該控制柜在抽油機(jī)啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)運(yùn)行以大轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)，運(yùn)行正常后利用接觸器的切換使電動(dòng)機(jī)Y狀

7、態(tài)運(yùn)行。該控制柜在輕載井上節(jié)電明顯，在負(fù)載穩(wěn)定的輕載井上使用較好。該控制柜線路簡(jiǎn)單，維修方便，成本低。但是，當(dāng)井下工況變化而載荷增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)仍然以Y狀態(tài)運(yùn)行，此時(shí)比常規(guī)的運(yùn)行要多耗電；當(dāng)載荷增大到一定程度時(shí)，由于Y運(yùn)行比運(yùn)行的轉(zhuǎn)矩小，此時(shí)有可能使電動(dòng)機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)而停機(jī)。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)15一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第16一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 2.Y切換控制柜 (2)單片機(jī)控制接觸器切換方式 該控制柜的特點(diǎn)與普通的接觸器切換的Y控制柜的特點(diǎn)基本相同。但它增加了一個(gè)功能：當(dāng)井下工況變化而載荷增大時(shí)，經(jīng)過一定的延時(shí)，自動(dòng)地使電動(dòng)機(jī)由Y

8、運(yùn)行切換到運(yùn)行，但不能實(shí)時(shí)切換。電動(dòng)機(jī)的Y、Y轉(zhuǎn)換仍然是由接觸器的切換來實(shí)現(xiàn)，屬有觸點(diǎn)切換。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)16一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第17一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 2.Y切換控制柜 （3）單片機(jī)實(shí)時(shí)控制可控硅切換方式 該種類型的控制柜除了具有以上兩種Y控制柜特點(diǎn)外，還有如下兩方面的特點(diǎn)：當(dāng)載荷發(fā)生變化時(shí)，不需要延時(shí)實(shí)現(xiàn)Y、Y狀態(tài)的實(shí)時(shí)自動(dòng)切換。實(shí)時(shí)自動(dòng)切換的實(shí)現(xiàn)，保證了電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)運(yùn)行的每一個(gè)周期內(nèi)都處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)?？煽毓枞〈私佑|器，實(shí)現(xiàn)了無觸點(diǎn)切換。有關(guān)理論認(rèn)為無觸點(diǎn)開關(guān)的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接觸器的壽命。 第一章 機(jī)械采油系

9、統(tǒng)節(jié)電技術(shù)17一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第18一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 3.單片機(jī)控制可控硅投切的電容補(bǔ)償柜 該種補(bǔ)償柜并接在抽油機(jī)的控制柜上，根據(jù)抽油機(jī)載荷的變化分級(jí)自動(dòng)投切電容量。由于抽油機(jī)在每一個(gè)周期內(nèi)載荷不斷地變化，所需電容的補(bǔ)償量也在不斷地變化，而該補(bǔ)償柜為有級(jí)投切，所以很難作到精確補(bǔ)償。該補(bǔ)償柜主要節(jié)約無功功率。在抽油機(jī)井場(chǎng)因低壓線路較短，無功的節(jié)約折合成有功的節(jié)約量也較少。由于并接在抽油機(jī)的控制柜上，使得投資增加。因此，在所需補(bǔ)償量快速、連續(xù)變化的抽油機(jī)上不適應(yīng)使用該補(bǔ)償柜。 補(bǔ)償電容的過大會(huì)導(dǎo)致抽油機(jī)在突然停電時(shí)因慣性而拖動(dòng)電動(dòng)

10、機(jī)發(fā)電電壓過高，造成電動(dòng)機(jī)的絕緣損毀、電容易被擊穿。因此，電容的補(bǔ)償量應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際情況計(jì)算的結(jié)果來確定，不得過補(bǔ)。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)18一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第19一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜 我們通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試上述5種類型的節(jié)能控制柜，得知一個(gè)共性：在電機(jī)負(fù)載率低于10%時(shí)有一定的節(jié)電效果，負(fù)載率稍有增加，就看不出節(jié)電效果；使用電子線路，技術(shù)復(fù)雜程度都很高，井場(chǎng)電工維護(hù)不了；野外春、夏、秋、冬風(fēng)吹日曬及溫差的變化使運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性較差。實(shí)際測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)告訴我們，目前這些控制柜對(duì)提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率的作用可以說微乎其微，因此，在抽油機(jī)

11、上使用普通控制柜增加電機(jī)的保護(hù)功能即可。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)19一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 (二)節(jié)能控制柜第20一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （三）節(jié)能變壓器 提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率，很多學(xué)者主要研究了電動(dòng)機(jī)和控制柜，而忽略了變壓器和工藝參數(shù)對(duì)系統(tǒng)效率的影響。 抽油機(jī)用雙電壓自動(dòng)調(diào)壓變壓器，是針對(duì)抽油機(jī)“大馬拉小車”而設(shè)計(jì)制造的新產(chǎn)品，該變壓器雖然自身節(jié)電較少，但可以使抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)節(jié)電明顯，其特點(diǎn)是： 保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)；提高了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩的提高可降低變壓器和電動(dòng)機(jī)的功率23個(gè)等級(jí)，最大限度的解決了國(guó)內(nèi)石油行業(yè)抽油機(jī)“大馬拉小車”的問題；抽油機(jī)供電系統(tǒng)節(jié)電

12、效果明顯（18%25%），抽油機(jī)系統(tǒng)效率明顯提高（310個(gè)百分點(diǎn)）；變壓器一次側(cè)分接開關(guān)9位8擋調(diào)節(jié)，提高了供電質(zhì)量，保證了變電所的出口端和線路末端的抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)都基本能在額定電壓下工作。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)20一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （三）節(jié)能變壓器第一21一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （三）節(jié)能變壓器 要特別注意的是變壓器廠家的一些誤導(dǎo)，S11型30kVA變壓器比同容量S9型變壓器空載損耗少30%（節(jié)電30%），而實(shí)際上僅僅30W，30W與抽油機(jī)的實(shí)際耗電8.25kW相比，僅占3.6，沒有多大的實(shí)際意義。 雙電壓自動(dòng)調(diào)壓變壓器既可執(zhí)行S9 標(biāo)準(zhǔn)制造，也可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)S

13、11制造。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)21一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （三）節(jié)能變壓器第一22一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置 通過近兩年油井綜合參數(shù)測(cè)試分析可知，泵的充滿系數(shù)小于20%井約占總井?dāng)?shù)的 15 %（不同的油田、不同的采油廠比例數(shù)不同）。這種井的沖次，每分鐘1次2次就可滿足生產(chǎn)工藝的需要，但目前因電機(jī)最低速度（8極電機(jī)同步轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)/分）和皮帶輪的最小包角限制，最小沖次僅僅可以調(diào)到4次/分鐘，若要再降低電動(dòng)機(jī)的皮帶輪直徑，則皮帶會(huì)出現(xiàn)打滑。實(shí)際上對(duì)于低滲透井及產(chǎn)液量低的井，只需要12次/分的沖次既可滿足生產(chǎn)工藝要求，而現(xiàn)在的狀況卻是這些井的沖次都在4次

14、/分以上，多作一倍的無用功，導(dǎo)致系統(tǒng)效率嚴(yán)重降低，浪費(fèi)大量的電能。另外，沖次增多，設(shè)備磨損必然加快，故障率也會(huì)增加，修井作業(yè)的頻率增大，成本費(fèi)用增高。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)22一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置23一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置 針對(duì)低產(chǎn)液量井，目前有如下幾個(gè)解決辦法： 1.在抽油機(jī)上使用變頻器：雖然改變輸出頻率可以使抽油機(jī)的沖次調(diào)整到2次以下，但由于技術(shù)復(fù)雜程度高，對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，在抽油機(jī)井場(chǎng)不易使用。 2.機(jī)械減速輪：在抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)皮帶輪和齒輪箱皮帶輪之間增加一級(jí)機(jī)械減速輪，這種減速裝置非常簡(jiǎn)單，只要調(diào)整輪徑的大小，就

15、可以調(diào)整抽油機(jī)的沖次到1次/分鐘。對(duì)產(chǎn)液量低的井，增加減速裝置后，抽油機(jī)整體系統(tǒng)效率提高很明顯。缺點(diǎn)，井場(chǎng)安裝麻煩，增加一級(jí)皮帶傳送略增加一部分損失。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)23一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置第24一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置 3.電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)：該調(diào)整電動(dòng)機(jī)有兩部分組成：一部分是普通的Y系列電動(dòng)機(jī)，另一部分是電磁調(diào)整調(diào)整部分。由于電磁調(diào)整系統(tǒng)要自耗一部分電能，所以電機(jī)的整體效率不高。 4.磁阻電動(dòng)機(jī)：優(yōu)點(diǎn)：速度調(diào)整非常方便，比較容易調(diào)整抽油機(jī)的沖次，電機(jī)本身效率較高，但控制柜、電動(dòng)機(jī)合在一起測(cè)試效率不高。缺點(diǎn)：控制線路復(fù)雜

16、，產(chǎn)生諧波分量較大引起變壓器的電壓波形畸變；噪聲很大；也不宜在油田規(guī)模使用。 5.星型擺線減速電機(jī)：雖然能夠?qū)⑺俣冉迪聛恚驱X輪噪聲大，壽命短，難以推廣應(yīng)用。 6.超低速電機(jī)（齒輪減速電機(jī)）：是近兩年針對(duì)抽油機(jī)的工況設(shè)計(jì)制造的，是解決低產(chǎn)液量井的最有效電機(jī)，目前已經(jīng)有一定規(guī)模的應(yīng)用。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)24一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置25一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置 7.間歇抽油控制器：根據(jù)油井的滲透情況，人為設(shè)定抽油機(jī)的運(yùn)行和停止時(shí)間比，且此比值可以任意設(shè)定。控制器依照設(shè)定的時(shí)間比自動(dòng)起動(dòng)和停止抽油機(jī)。曾做過試驗(yàn)，但沒有大面積應(yīng)用

17、。 8.16極永磁同步電動(dòng)機(jī)：額定轉(zhuǎn)速375轉(zhuǎn)/分鐘。目前已開始使用。 綜合以上8種減速裝置，我們認(rèn)為：隨著技術(shù)和材料的逐步成熟，16極永磁同步電動(dòng)機(jī)和超低速電機(jī)（齒輪減速電機(jī)）將是電磁調(diào)速電機(jī)、磁阻電機(jī)、機(jī)械減速裝置、變頻器的替代產(chǎn)品。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)25一、機(jī)械采油系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)的種類 （四）抽油機(jī)減速裝置第26二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 表2 抽油機(jī)各部分效率統(tǒng)計(jì)表第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)26二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 表2 抽油機(jī)各27二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) 表2中所列數(shù)據(jù)為理想數(shù)據(jù)，實(shí)際上有些設(shè)備的

18、效率由于技術(shù)落后、設(shè)備陳舊、工藝不合理等多種原因而達(dá)不到表中數(shù)據(jù)，對(duì)這部分設(shè)備進(jìn)行綜合技術(shù)改造可以明顯提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率；而另有一些設(shè)備目前還沒有新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，這部分設(shè)備改造后抽油機(jī)系統(tǒng)效率提高甚微。近二年我們的實(shí)際應(yīng)用、測(cè)試和分析研究證明，目前的技術(shù)水平提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率有潛力的主要因素包括以下幾個(gè)方面。27二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油28二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （一）地面因素： 1.抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的“大馬拉小車”現(xiàn)象 目前還有很多井使用50kVA或100kVA的變壓器一對(duì)一拖動(dòng)37kW、45kW、55kW的

19、Y系列異步電動(dòng)機(jī)。容量大，自身損耗大，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。我們對(duì)某采油廠的497口油井進(jìn)行了摸底統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，37kW以上的電動(dòng)機(jī)占80%以上，變壓器容量大于50kVA的占100%。 28二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油29二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （一）地面因素： 2.電機(jī)效率低 多數(shù)油井上的電動(dòng)機(jī)仍然是Y系列電動(dòng)機(jī)，其額定效率約90%，實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率不大于80%。 3.維修后的Y系列電動(dòng)機(jī)和變壓器質(zhì)量不達(dá)標(biāo) 55kW電動(dòng)機(jī)空載損耗國(guó)標(biāo)約為1.4kW。我們抽測(cè)過2個(gè)采油廠的30臺(tái)維修后的電動(dòng)機(jī)，結(jié)果是一個(gè)采油廠平均達(dá)2

20、.6kW，另一個(gè)采油廠平均達(dá)到3.6kW。29二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油30二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （一）地面因素： 4.低產(chǎn)液量井 通過對(duì)某采油廠的497口井的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，有19.11%的井因供液不足導(dǎo)致抽油泵的充滿系數(shù)小于20%。這種井的沖次，每分鐘1次2次就可滿足生產(chǎn)工藝的需要，但目前因電機(jī)最低速度和皮帶輪的最小包角限制，最小沖次僅僅可以調(diào)到4次/分鐘，若要再降低電動(dòng)機(jī)的皮帶輪直徑，則皮帶會(huì)出現(xiàn)打滑。12次的沖次既可滿足生產(chǎn)工藝要求，實(shí)際4次以上，多作一倍的無用功，導(dǎo)致系統(tǒng)效率嚴(yán)重降低。30二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效

21、率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油31二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)（二）地下因素： 1.由于地面部分不能根據(jù)抽油機(jī)的工藝需要減少抽油機(jī)沖次，使得約占20%油井的抽油泵充滿系數(shù)低于20%。充滿系數(shù)低導(dǎo)致泵效低，進(jìn)而導(dǎo)致抽油機(jī)系統(tǒng)效率低。 2.油泵出現(xiàn)漏失也能導(dǎo)致泵效低； 3.油桿和油管的偏磨增大阻力，多做無用功。31二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油32二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)（三）管理因素（目前技術(shù)手段不夠先進(jìn)） 1.有些、嚴(yán)重漏失、斷脫等不正常的井不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)作業(yè)，導(dǎo)致抽油機(jī)空抽

22、。 2.動(dòng)液面在井口的井，不能及時(shí)調(diào)整參數(shù)把液面抽下去。 3.抽油機(jī)工況的變化，導(dǎo)致平衡度變化，不能及時(shí)測(cè)試、及時(shí)調(diào)整。抽油機(jī)平衡度合格率小于60%。 4.供電質(zhì)量不合格，有些額定電壓380V電動(dòng)機(jī)，實(shí)際工作電壓達(dá)440V，高出額定電壓15。導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)自身損耗加大本身效率下降約3%。變電所出口電壓高，而末端電壓低（造成電機(jī)啟動(dòng)困難）。 5.對(duì)節(jié)能產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)的認(rèn)識(shí)不清，使用所謂的節(jié)能產(chǎn)品，實(shí)際上并不節(jié)電。如永磁同步電動(dòng)機(jī)加裝電容補(bǔ)償。32二、影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的因素和主要因素 第一章 機(jī)械采油33三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) 根據(jù)油井工況調(diào)節(jié)抽油機(jī)平衡度可以節(jié)電，

23、但人們對(duì)抽油機(jī)的平衡度調(diào)到何種程度最省電，能省多久沒有統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，我們于1996年11月，成立了由油田節(jié)能領(lǐng)導(dǎo)掛帥的“三結(jié)合”的“抽油機(jī)調(diào)平衡與節(jié)電”研究攻關(guān)小組。小組首先選取了油田有代表性的10口正常生產(chǎn)油井，分別用三種不同測(cè)試原理的儀器進(jìn)行了為期40余天的現(xiàn)場(chǎng)全過程跟蹤測(cè)試。研究人員通過對(duì)有關(guān)資料進(jìn)行反復(fù)對(duì)比、研究和分析，并經(jīng)油田采油專家指導(dǎo)，初步搞清了抽油機(jī)調(diào)平衡節(jié)電技術(shù)的基本原理。 33三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)34三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)（一）抽油機(jī)平衡度()的含義 抽油機(jī)平衡度即抽油機(jī)下沖對(duì)應(yīng)的電機(jī)最大輸入電流與抽油機(jī)上沖

24、對(duì)應(yīng)的電機(jī)最大輸入電流之比。 但電流法存有不足：當(dāng)嚴(yán)重欠平衡時(shí)，抽油機(jī)的發(fā)電電流較大，因無法判別相位，測(cè)試計(jì)算結(jié)果是平衡的，但實(shí)際是嚴(yán)重欠平衡。34三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)35三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （二）抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài) 1.電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)： 當(dāng)抽油機(jī)的平衡度調(diào)到最佳狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速，即nns，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 2.電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行狀況 當(dāng)抽油機(jī)平衡度不在最佳狀態(tài)時(shí)，在一個(gè)沖程內(nèi)電動(dòng)機(jī)的載荷增加，而在另一個(gè)沖程內(nèi)電動(dòng)機(jī)被抽油機(jī)拖動(dòng)，出現(xiàn)負(fù)扭矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過同步轉(zhuǎn)速，即nns，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)

25、行狀態(tài)，此時(shí)相當(dāng)于一臺(tái)發(fā)電機(jī)。 35三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)36三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （二）抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的兩種運(yùn)行狀態(tài) 3.電動(dòng)機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下有三點(diǎn)需要說明： (1)油井抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的功率一般在55kW以下，與供電網(wǎng)絡(luò)的容量相比極其微小，因此發(fā)電電流的頻率取決于電網(wǎng)的頻率，與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速無關(guān)。 (2)電動(dòng)機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下運(yùn)行，雖然向電網(wǎng)回饋有功功率，但還需從電網(wǎng)吸收無功功率建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其無功功率大小為=3U1I1Sin。 (3)發(fā)電機(jī)其有功損耗仍然與定子電流I1、I2有關(guān)。 36三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系

26、統(tǒng)節(jié)電技術(shù)37三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （三）抽油機(jī)平衡度測(cè)試結(jié)果分析 分析不同儀器，不同油井對(duì)應(yīng)的不同平衡度測(cè)試的功率情況可以看出： （測(cè)試結(jié)果見表3） 1.一是越平衡(平衡度接近或等于100)越省電；二是平衡度對(duì)耗電的影響較?。蝗窃谙嗤钠胶舛认?，若抽油機(jī)型及抽油井不一樣，其節(jié)電率也不一樣。原因分析：抽油機(jī)的平衡度與抽油機(jī)的機(jī)型和井下供液情況等有密切關(guān)系，當(dāng)井下供液情況發(fā)生變化時(shí)(如井下液面升高或降低，改變抽油機(jī)型等)，其平衡度也隨之發(fā)生變化由于每口油井的機(jī)型、泵效，油管、液面等均不相同，故抽油機(jī)平衡度對(duì)應(yīng)的節(jié)電率不一樣。37三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第

27、一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)38三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （三）抽油機(jī)平衡度測(cè)試結(jié)果分析 2.當(dāng)抽油機(jī)嚴(yán)重過、欠平衡時(shí)，用電流法計(jì)算出的平衡度出現(xiàn)異常，反而趨于規(guī)定的合格值其原因是由于用鉗型電流表測(cè)出的上行，下行最大電流中有一個(gè)是發(fā)電電流所致。 3.用三種儀器儀表測(cè)試出的結(jié)果差別很大，原因是用國(guó)產(chǎn)GDP1在測(cè)抽油機(jī)的輸入功率時(shí)，把“負(fù)功”以絕對(duì)值的形式加了進(jìn)去，日產(chǎn)3162在計(jì)量時(shí)對(duì)“負(fù)功”不作任何處理，日產(chǎn)3165在計(jì)量時(shí)把“負(fù)功”減掉。38三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)39三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （四

28、）研究結(jié)論 1.抽油機(jī)調(diào)平衡是確保抽油設(shè)備經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行的重要手段，抽油機(jī)平衡度與耗電的關(guān)系有離散性，但都有耗電最省的對(duì)應(yīng)點(diǎn)。 2.抽油機(jī)平衡度都有耗電最佳點(diǎn)，隨著液面的加深，平衡度對(duì)應(yīng)的最佳點(diǎn)從100逐漸下降，一般調(diào)到90為最經(jīng)濟(jì)。 3.調(diào)平衡，從勝利油田的情況看，每口油井可節(jié)約有功功率0.31.5kW。39三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)40三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （四）研究結(jié)論 4.由于油井工況處于不斷變化中，抽油機(jī)的平衡度也隨之發(fā)生變化，因此，抽油機(jī)平衡工作應(yīng)長(zhǎng)抓不懈。 5.用電流法計(jì)算平衡度具有一定的局限性，當(dāng)嚴(yán)重過、欠平衡時(shí)，

29、不能用電流法計(jì)算平衡度。 6.測(cè)抽油機(jī)的輸入功率時(shí)，必須使用能自動(dòng)減掉“負(fù)功”的儀器。40三、抽油機(jī)調(diào)平衡的節(jié)電技術(shù) 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)41四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （一）新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理簡(jiǎn)介 1.新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示，由框圖可以看出，新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)仍然是有三部分組成：電動(dòng)機(jī)、控制柜、專用變壓器。變壓器 切換開關(guān)電動(dòng)機(jī)控制單元控制柜圖1 新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)框圖41四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)42四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)

30、（一）新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理簡(jiǎn)介 1.新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 根據(jù)我們對(duì)多個(gè)電動(dòng)機(jī)、控制柜不同類型的節(jié)能產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果可知，節(jié)能型電動(dòng)機(jī)已有很多種類，合理的選用可達(dá)到較好的匹配；控制柜的設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)有普通控制柜增加過壓延時(shí)（20秒-30秒）保護(hù)，且對(duì)接觸器進(jìn)行優(yōu)選，就可達(dá)到系統(tǒng)優(yōu)化的要求；變壓器的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)變壓器相比做了很大的改動(dòng)，有四個(gè)突出的特點(diǎn)：（1）低壓400V側(cè)（空載開路電壓）增加了500V（空載開路電壓）的抽頭；（2）在變壓器低壓側(cè)增加了有載切換開關(guān)；（3）在變壓器上增加了控制器；（4）變壓器的一次側(cè)有載開關(guān)由常規(guī)的3檔變?yōu)?檔。切換開關(guān)、控制器與變壓器組裝在一起，外部

31、出線與傳統(tǒng)的變壓器相同。42四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)43四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （一）新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理簡(jiǎn)介 2.新型抽油機(jī)拖動(dòng)系工作原理簡(jiǎn)介 新型變壓器在空載或正常帶載運(yùn)行時(shí)，其輸出端子經(jīng)切換開關(guān)與變壓器的400V抽頭相接。當(dāng)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)帶載啟動(dòng)時(shí)，低壓側(cè)電壓急劇下降，當(dāng)下降到控制器的下限設(shè)定值（設(shè)定330V）時(shí)，控制器向切換開關(guān)發(fā)出切換信號(hào)，輸出端子切換到變壓器的500V抽頭，此時(shí)變壓器的輸出電壓約380V，保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，大大地提高了電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，電流逐漸減小，轉(zhuǎn)速逐漸

32、上升，變壓器的輸出電壓逐漸上升，當(dāng)上升到控制器的上限設(shè)定值（設(shè)定440V）時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，控制器向切換開關(guān)發(fā)出切換信號(hào)，輸出端子切換到變壓器的400V抽頭，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程全面完成，進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。43四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)44四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) （二）新型拖動(dòng)系統(tǒng)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 新型30kVA變壓器與普通Y系列37kW異步電動(dòng)機(jī)匹配，普通50kVA變壓器與普通Y系列55kW異步電動(dòng)機(jī)匹配，對(duì)兩套系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室和井場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。 1.實(shí)驗(yàn)室堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)： 分別用新型30kVA變壓器、普通50kV

33、A變壓器與不同容量的電動(dòng)機(jī)匹配，測(cè)試不同容量的變壓器匹配不同額定功率的電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。 44四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)45四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系統(tǒng)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)室堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)：表4 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)45四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系46四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系統(tǒng)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 1.實(shí)驗(yàn)室堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩實(shí)驗(yàn)： 從表4中數(shù)據(jù)可以看出： （1）拖動(dòng)同等容量的電動(dòng)機(jī)，使用新研制的變壓器與舊變壓器相比，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩平均增加205.8Nm； （2

34、）新研制的30kVA變壓器拖動(dòng)37 kW電動(dòng)機(jī)時(shí)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（739.9 Nm），遠(yuǎn)大于50kVA普通變壓器拖動(dòng)55kW電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（661.5 Nm）。這說明以30kVA新研制的變壓器拖動(dòng)37kW電動(dòng)機(jī)完全可以替代50kVA普通變壓器拖動(dòng)55kW電動(dòng)機(jī)。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)46四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系47四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系統(tǒng)室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn) 2.現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)： 我們?cè)诩兞翰捎蛷SC23-26井、C6-16井進(jìn)行了為期兩個(gè)月的系統(tǒng)更換前后的對(duì)比測(cè)試。替換狀況為：以新型30kVA變壓器更換這兩口井上原有的50kVA變壓器

35、， C23-26井以37kW電動(dòng)機(jī)取代原有的55kW電動(dòng)機(jī)，C6-16井以30kW電動(dòng)機(jī)取代原有的55kW電動(dòng)機(jī)。通過更換前后的對(duì)比測(cè)試，證明新系統(tǒng)起動(dòng)性能好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，節(jié)電效果理想，投資省、收效快，經(jīng)濟(jì)效益明顯。測(cè)試結(jié)果見表5、表6，從表5中數(shù)據(jù)可以看出二口井平均綜合節(jié)電率為13.83。從表6中數(shù)據(jù)可以看出變壓器高壓側(cè)電流平均下降了1.430A，低壓側(cè)電流平均下降了22.84A，變壓器效率平均提高了5.1。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)47四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （二）新型拖動(dòng)系48四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （三）新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)（具體數(shù)據(jù)見表7、表8、表9）

36、 1.新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)最大限度地解決了國(guó)內(nèi)石油行業(yè)多年沒有解決的抽油機(jī)“大馬拉小車”的問題，使現(xiàn)有的變壓器額定容量減少一至三個(gè)容量段、電動(dòng)機(jī)額定功率可降低二至三個(gè)功率等級(jí)，抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率從原來的15%提高到35%以上； 2.電機(jī)效率高，比原來的高57個(gè)百分點(diǎn)； 3.節(jié)電效果明顯，系統(tǒng)綜合節(jié)電率達(dá)13 20。 4.啟動(dòng)力矩大， 新型的30KVA的變壓器與30kW的6極電動(dòng)機(jī)匹配，啟動(dòng)力矩達(dá)770N.m;而原來的50KVA的變壓器與55kW的6極電動(dòng)機(jī)匹配，啟動(dòng)力矩僅為660N.m； 5.功率因數(shù)達(dá)0.9以上，且為容性；這一特性可使6000V線路不加任何電容補(bǔ)償，就可使功率因數(shù)接近 “1”

37、；第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)48四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （三）新型抽油機(jī)49四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （三）新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 6.變壓器的一次側(cè)分接開關(guān)調(diào)壓范圍達(dá)10%； 7.超低速電機(jī)，可使抽油機(jī)的沖次調(diào)整范圍更寬； 8.新型雙電壓自動(dòng)調(diào)壓變壓器與可控硅調(diào)壓有著本質(zhì)的區(qū)別，該變壓器的調(diào)壓主要是保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓下啟動(dòng)，從而達(dá)到用小變壓器和小電動(dòng)機(jī)獲得大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而可控硅調(diào)壓是在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行后，把電動(dòng)機(jī)的輸入電壓（380V）隨負(fù)載的減輕而調(diào)低，它不能把抽油機(jī)啟動(dòng)時(shí)引起的變壓器輸出電壓降落調(diào)整到電動(dòng)機(jī)的額定電壓（380V），因此可控硅的調(diào)壓解決不了抽油機(jī)大馬

38、拉小車的問題。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)49四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用 （三）新型抽油機(jī)50 （四）抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效益分析 1.系統(tǒng)的工作電流下降到原來的三分之一，因此可使設(shè)備的溫升下降，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命； 2. 單井變壓器容量的減小，工作電流下降，導(dǎo)致高壓線路中的電流也下降，因此，在不改變?cè)╇娫O(shè)備的基礎(chǔ)上，增加了系統(tǒng)的供電能力； 3. 線路電流的減小，功率因數(shù)的提高，可減少線路損耗35個(gè)百分點(diǎn)；且可減少高壓側(cè)補(bǔ)償電容的費(fèi)用； 4. 線路電流的減小，減少了線路壓降；變壓器的調(diào)壓范圍寬，提高了供電質(zhì)量。保證了變電所出口油井和線路末端油井的電動(dòng)機(jī)都能在額定電壓下工作，都能在高校狀

39、態(tài)下運(yùn)行；第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用50 （四）抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效益分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電51 （四）抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效益分析 5. 使用低速電機(jī)，可使低產(chǎn)液量井的沖次降到1次以下，既節(jié)約電能，又減少設(shè)備的磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)抽油機(jī)井的作業(yè)周期，節(jié)約油井的作業(yè)費(fèi)用； 6. 抽油機(jī)系統(tǒng)效率提高310個(gè)百分點(diǎn)； 7. 每套抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)每年節(jié)約資金800015000元。 新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)最大限度地解決了機(jī)械采油系統(tǒng)的大馬拉小車問題，系統(tǒng)投資少，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行壽命高，節(jié)電效果很好；經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，具有很好的推廣前景和使用價(jià)值。第一章

40、機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)四、新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用51 （四）抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)效益分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技52 近幾年永磁同步電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)上的試用和分析研究證明，永磁同步電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)上使用具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)已被大家所公認(rèn)。 然而，由于特殊的抽油機(jī)工況，永磁同步電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)上的應(yīng)用有其特殊性，如果不掌握這些特性，在實(shí)際使用中永磁同步電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)就不能充分發(fā)揮出來，就不能達(dá)到最佳節(jié)電效果。近幾年永磁同步電動(dòng)機(jī)在勝利油田的抽油機(jī)已有一定規(guī)模的推廣應(yīng)用，顯示出許多獨(dú)有的特性，掌握這些特性對(duì)用好永磁同步電動(dòng)機(jī)十分必要。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步

41、電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析52 近幾年永磁同步電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)上的試53 （一）應(yīng)用情況分析 1.應(yīng)用情況 2000年在抽油機(jī)上試用永磁同步電機(jī)，2001年做小規(guī)模先導(dǎo)試驗(yàn)，2002年開始一定規(guī)模的推廣應(yīng)用，到2005年6月我們勝利油田已在4個(gè)采油廠推廣應(yīng)用永磁同步電機(jī)（與雙電壓自動(dòng)調(diào)壓變壓器配套）2024臺(tái)，累計(jì)節(jié)約電量5500多萬kW.h，平均功率因數(shù)大于0.9且大部分呈容性。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析53 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永54 （一）應(yīng)用情況分析 2.故障率調(diào)查統(tǒng)計(jì) 2004年底，對(duì)在用2年以上的1356臺(tái)永磁同步電動(dòng)機(jī)作

42、了跟蹤調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，有1189臺(tái)一直運(yùn)行良好，167臺(tái)先后出現(xiàn)故障，其中斷軸32起，軸承損壞113起，退磁2起，年故障率6.16%，低于10家采油廠Y系列電動(dòng)機(jī)的年平均故障 率8%。在故障電機(jī)中：機(jī)械故障約占90%，電氣故障約占10%。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析54 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永55 （一）應(yīng)用情況分析 3.關(guān)于退磁問題 永磁同步電動(dòng)機(jī)機(jī)在抽油機(jī)上的應(yīng)用，人們最耽心的是退磁問題。為此，我們從正在抽油機(jī)井場(chǎng)運(yùn)行2年以上的永磁同步電機(jī)隨機(jī)抽取5臺(tái)進(jìn)行解剖，拆出所有永磁體，從每臺(tái)中隨機(jī)抽取45塊，共抽取23塊永磁體型號(hào)為（NT

43、P33SH）。用中國(guó)計(jì)量科學(xué)院生產(chǎn)的NIM10000H大塊稀土永磁無損測(cè)量裝置測(cè)試23塊永磁體的剩磁、磁感矯頑力、內(nèi)稟矯頑力、最大磁能積（測(cè)試結(jié)果見表10）。從測(cè)試結(jié)果可以看出，隨機(jī)抽取的5臺(tái)電機(jī)23塊永磁體，所有磁性參數(shù)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。表明永磁體基本沒退磁，是穩(wěn)定可靠的。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析55 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永56 （一）應(yīng)用情況分析 4.啟動(dòng)性能評(píng)定 抽油機(jī)電機(jī)運(yùn)行時(shí)負(fù)載率都很低，而啟動(dòng)時(shí)又需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，因此，人們?cè)谶x擇永磁同步電機(jī)時(shí)總希望啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)大的電機(jī)，這樣可以降低抽油機(jī)配備電機(jī)的額定功率，進(jìn)而提高

44、電機(jī)的負(fù)載率，達(dá)到節(jié)電之目的。但在抽油機(jī)工作狀況下，部分生產(chǎn)廠家的永磁同步電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)遠(yuǎn)低于說明書中的指標(biāo)，故抽油機(jī)啟動(dòng)困難，甚至無法啟動(dòng)。主要原因是：低壓線路較長(zhǎng)，啟動(dòng)電流過大（實(shí)測(cè)在10倍額定電流以上，有的在啟動(dòng)開始的前2個(gè)周波達(dá)到18倍），導(dǎo)致變壓器及低壓線路的壓降很大，永磁同步電機(jī)在嚴(yán)重欠壓狀態(tài)下啟動(dòng)。為了能更加合理的評(píng)價(jià)永磁同步電機(jī)的啟動(dòng)性能，在額定電壓狀態(tài)和模擬抽油機(jī)工礦狀態(tài)下對(duì)3家生產(chǎn)廠的永磁同步電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)和啟動(dòng)電流倍數(shù)及品質(zhì)因數(shù)進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果見表 11。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析56 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)

45、五、永57 （一）應(yīng)用情況分析 4.啟動(dòng)性能評(píng)定表11 3家生產(chǎn)廠的永磁同步電機(jī)測(cè)試結(jié)果第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析57 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永58 （一）應(yīng)用情況分析 4.啟動(dòng)性能評(píng)定 從表11可以看出：額定電壓下啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大且啟動(dòng)電流也大的永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)工作狀態(tài)下啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩反而小 ，因此，在抽油機(jī)上考慮永磁同步電機(jī)的起動(dòng)性能時(shí)，僅僅考慮啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)是不夠的，還應(yīng)當(dāng)考慮啟動(dòng)電流的影響。引用品質(zhì)因數(shù)來評(píng)價(jià)永磁同步電機(jī)的起動(dòng)性能更加科學(xué)合理，品質(zhì)因數(shù)越大則電機(jī)的起動(dòng)性能越好。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)

46、用分析58 （一）應(yīng)用情況分析第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永59 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 1.空載反電勢(shì)及臨界反電勢(shì)的測(cè)取 （1）空載反電勢(shì)：每臺(tái)永磁同步電機(jī)都有一個(gè)不同的空載反電勢(shì)，測(cè)取方法是：用同種轉(zhuǎn)速的永磁同步電機(jī)軸對(duì)軸連接，一臺(tái)定子接通三相交流電，達(dá)到同步轉(zhuǎn)速時(shí)，測(cè)試另一臺(tái)被拖動(dòng)電機(jī)定子的開路電壓即為空載反電勢(shì)。 （2）臨界反電勢(shì)：在一定負(fù)載下，連續(xù)調(diào)整永磁同步電機(jī)的定子電壓，用FLUK43B電力分析儀測(cè)試永磁同步電機(jī)的瞬時(shí)無功功率，并用萬用表測(cè)試電壓，當(dāng) FLUK43B測(cè)取的無功功率即不顯示“C”（容性無功）也不顯示“L”（感性無功）時(shí)對(duì)應(yīng)的定子電壓即為該負(fù)載下的臨界反電

47、勢(shì)，此時(shí)的無功功率很小。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析59 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 第一章 機(jī)械采油系60 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 2.負(fù)載率、定子電壓對(duì)（無功功率）功率因數(shù)的影響 對(duì)不同額定電壓等級(jí)（380V、660V、1140V）、不同額定功率（22 kW 、30 kW）和不同轉(zhuǎn)速（750轉(zhuǎn)/分鐘、1000轉(zhuǎn)/分鐘）的12臺(tái)永磁同步電機(jī)在不同負(fù)載率對(duì)應(yīng)不同電壓下的有功功率、無功功率和功率因數(shù)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果說明：各參試之間的規(guī)律關(guān)系都基本一致。（測(cè)試結(jié)果見表12） 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析60 （二）功率

48、因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 第一章 機(jī)械采油系61 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 2.負(fù)載率、定子電壓對(duì)（無功功率）功率因數(shù)的影響 從表12中我們看出： （1）當(dāng)定子電壓高于永磁同步電機(jī)的臨界反電勢(shì)時(shí)，其感性無功功率呈感性功率因數(shù)運(yùn)行；當(dāng)定子電壓低于永磁同步電機(jī)的臨界反電勢(shì)時(shí)，永磁同步電機(jī)的容性無功功率呈容性功率因數(shù)運(yùn)行。 （2）外加永磁同步電機(jī)的定子電壓等于或近似等于其臨界反電勢(shì)時(shí)，電機(jī)無功功率最小，功率因數(shù)最高。 （3）負(fù)載率較低時(shí)，功率因數(shù)隨外加定子電壓偏離臨界反電勢(shì)的增大而減小，定子電壓偏離臨界反電勢(shì)越多功率因數(shù)下降越多。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析61

49、（二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 第一章 機(jī)械采油系62 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 2.負(fù)載率、定子電壓對(duì)（無功功率）功率因數(shù)的影響 （4）隨負(fù)載率的增大，電壓變化對(duì)功率因數(shù)的影響逐漸減弱，當(dāng)負(fù)載率大于40%時(shí)，電壓變化對(duì)功率因數(shù)的影響很小。 （5）在定子電壓一定時(shí)，電機(jī)的負(fù)載率越低功率因數(shù)越低。 （6）電機(jī)空載臨界反電勢(shì)近似等于空載反電勢(shì)，隨著負(fù)載的增加臨界反電勢(shì)逐漸下降，在抽油機(jī)的工況狀態(tài)下下降約2.5%Ue。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析62 （二）功率因數(shù)的特點(diǎn)及影響因素 第一章 機(jī)械采油系63 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 1.嚴(yán)格篩選永磁體和電機(jī)生產(chǎn)

50、廠家 抽測(cè)6個(gè)生產(chǎn)廠家的12臺(tái)在用永磁同步電機(jī)，其中4家的主要參數(shù)合格率為零，主要是用磁體的質(zhì)量不過關(guān)；2家的全部合格。不合格的主要原因是：據(jù)調(diào)研，國(guó)內(nèi)永磁體正規(guī)生產(chǎn)廠的設(shè)備先進(jìn)，檢驗(yàn)設(shè)備齊，工藝過程全部真空化，產(chǎn)品的質(zhì)量好。一些設(shè)備陳舊，檢驗(yàn)設(shè)備不全，工藝落后的廠家生產(chǎn)的永磁體各項(xiàng)性能參數(shù)很難做到長(zhǎng)期穩(wěn)定。因此，必須要求該電機(jī)廠選用正規(guī)生產(chǎn)廠家的永磁體。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析63 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技64 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 2.適當(dāng)加大永磁同步電機(jī)的軸徑和軸承： 從調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，永磁同步電機(jī)的軸和軸承的故障率較

51、高。其原因是：30kW永磁同步電機(jī)的軸徑為60mm，軸承2313；而替換的Y系列45kW、55kW電機(jī)的軸徑是75mm，軸承23142317。因此，永磁同步電機(jī)的軸徑和軸承比同功率的異步電機(jī)應(yīng)適當(dāng)加大12個(gè)規(guī)格，才能滿足在抽油機(jī)上的使用要求。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析64 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技65 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 3.正確設(shè)置空載反電勢(shì) 同一個(gè)生產(chǎn)廠的永磁同步電機(jī)空載反電勢(shì)的離散性較大，給現(xiàn)場(chǎng)使用帶來麻煩。因此，必須要求永磁同步電機(jī)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)制造時(shí)，反電勢(shì)要略高于額定電壓的2.5%3.5%，并在明牌上做出標(biāo)示。偏離設(shè)

52、計(jì)值范圍的視為不合格，不準(zhǔn)出廠。在井場(chǎng)安裝之前還要在試驗(yàn)室實(shí)測(cè)空載反電勢(shì)，核實(shí)標(biāo)牌上的值是否準(zhǔn)確。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析65 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技66 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 4.合理選擇選擇配套變壓器 傳統(tǒng)變壓器一次測(cè)電壓調(diào)整只有2檔3個(gè)位置，電壓調(diào)整范圍只有5%，且電壓調(diào)整步幅較大，不能滿足永磁同步電機(jī)對(duì)電壓的需要。因此，要選用最新研制的8檔9位變壓器，電壓調(diào)整范圍達(dá)10%，步幅調(diào)整2.5%；該變壓器無論是在變電所的始端還是在末端都能保證永磁同步電機(jī)的定子電壓接近臨界反電勢(shì)。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電

53、機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析66 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技67 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 5.確保呈容性功率因數(shù)運(yùn)行 根據(jù)電機(jī)銘牌上標(biāo)示的空載反電勢(shì)，調(diào)整變壓器輸出電壓，使電壓值低于空載反電勢(shì)的2.5%左右，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)電機(jī)呈很高容性功率因數(shù)運(yùn)行為最佳。這一特點(diǎn)在抽油機(jī)上特別有意義，對(duì)一臺(tái)變壓器拖動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的情況，電機(jī)的容性無功正好和變壓器的感性無功相互補(bǔ)償，可使變壓器的一次測(cè)功率因數(shù)大于“0.90”。對(duì)一臺(tái)變壓器拖動(dòng)多臺(tái)電機(jī)的情況，適當(dāng)控制容性功率因數(shù)和感性功率因數(shù)運(yùn)行永磁同步電機(jī)的比例數(shù)，也可使變壓器的一次測(cè)功率因數(shù)大于“0.90”。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電

54、機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析67 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技68 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 6.嚴(yán)禁抽油機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)自由高速運(yùn)轉(zhuǎn) 永磁同步電機(jī)比異步電機(jī)在抽油機(jī)上更容易發(fā)電，當(dāng)永磁同步電機(jī)定子與電網(wǎng)斷開時(shí)，如果抽油機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)自由高速旋轉(zhuǎn)，此時(shí)永磁同步電機(jī)的發(fā)電電壓很可能要高于額定電壓很多，造成電機(jī)及控制線路絕緣擊穿而損壞。因此，應(yīng)嚴(yán)禁抽油機(jī)拖動(dòng)永磁同步電機(jī)高速自由運(yùn)轉(zhuǎn)。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)五、永磁同步電機(jī)在抽油機(jī)上應(yīng)用分析68 （三）應(yīng)注意的幾個(gè)問題 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技69 勝利油田近幾年應(yīng)用新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)改造抽油機(jī)井2024口，并對(duì)497口井

55、進(jìn)行了跟蹤測(cè)試，475口井的實(shí)施方案（具體改造實(shí)施方案見表14）。測(cè)試結(jié)果見表13。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)六、新技術(shù)新產(chǎn)品的綜合應(yīng)用（案例） 表13 測(cè)試結(jié)果表69 勝利油田近幾年應(yīng)用新型抽油機(jī)拖動(dòng)70 從表13中數(shù)據(jù)可以看出，應(yīng)用新型抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)改造抽油機(jī)井后： 平均有功節(jié)電率:24.53%；平均無功節(jié)電率:88.22%；平均功率因數(shù)由0.404提高到0.938，提高了0.534，且為容性；平均系統(tǒng)效率由22.37%提高到30.29%，提高了7.92個(gè)百分點(diǎn)；年節(jié)約電費(fèi)400多萬元；節(jié)變壓器的容量15700kVA。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)六、新技術(shù)新產(chǎn)品的綜合應(yīng)用（案例） 70

56、從表13中數(shù)據(jù)可以看出，應(yīng)用新型抽71 抽油機(jī)的系統(tǒng)效率受多種因素影響，要想保持抽油機(jī)每天都處于高效的工作狀態(tài)，必須每天對(duì)抽油機(jī)的示功圖、動(dòng)液面、電壓、電流、功率、平衡度等進(jìn)行測(cè)試，這需要大量的人力和物力，可以說目前的實(shí)際情況根本做不到。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)抽油機(jī)的運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控變成了可能，越來越多的科研單位研究抽油機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，目前已有初步的科研成果，但還需進(jìn)一步的完善才能滿足實(shí)際需要。該項(xiàng)技術(shù)為抽有機(jī)的運(yùn)行管理提供了快捷有效的手段，它可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)非正常運(yùn)行的井，進(jìn)而可以及時(shí)調(diào)整及時(shí)處理故障，可使抽油機(jī)的平均系統(tǒng)效率再提高35個(gè)百分點(diǎn)。第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)七、提高抽有機(jī)

57、管理水平的一個(gè)趨勢(shì) 71 抽油機(jī)的系統(tǒng)效率受多種因素影響，要想72 針對(duì)影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的主要因素，根據(jù)示范區(qū)的試驗(yàn)結(jié)果，綜合分析目前的節(jié)能技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品現(xiàn)狀，比較有效的提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的主要措施有： 1.應(yīng)用雙電壓（9檔）自動(dòng)調(diào)壓變壓器； 2.與調(diào)壓變壓器配套應(yīng)用抽油機(jī)專用永磁同步電動(dòng)機(jī)； 3.應(yīng)用超低速電機(jī)，或應(yīng)用16極永磁電機(jī)可使低產(chǎn)液量井的沖次調(diào)整到每分鐘12次；該電機(jī)是目前解決低產(chǎn)液量井低沖次的最佳電機(jī) 4.對(duì)修復(fù)的變壓器、電動(dòng)機(jī)要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)； 5.規(guī)范抽油機(jī)用的節(jié)能產(chǎn)品，加大對(duì)有關(guān)節(jié)能人員的節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)不節(jié)能的產(chǎn)品堅(jiān)決不用； 6.利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為管理者提供最先進(jìn)的技術(shù)手

58、段，對(duì)抽油機(jī)的平衡度、供電質(zhì)量、運(yùn)行狀況、4象限電量實(shí)施在線監(jiān)測(cè)、無線傳輸。 第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)八、提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的有效途徑 72 針對(duì)影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的主要因素，73目 錄第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)第二章供電線路節(jié)電技術(shù) 第三章 注水系統(tǒng)節(jié)電技術(shù) 第四章 集輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)第二章供電線路節(jié)電技術(shù) 73目 錄第一章 機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)電技術(shù)第二章供電線路74 （一）有載調(diào)壓變壓器提高供電線路電壓質(zhì)量 為改變油田電網(wǎng)電壓變化大的特點(diǎn)，可以采用將3.5萬伏變壓器改為有載調(diào)壓變壓器，以保證供電電壓在規(guī)定范圍內(nèi)； 新設(shè)計(jì)的抽油機(jī)變壓器一次側(cè)的分接開關(guān)設(shè)為8檔，滿足一次側(cè)電壓波動(dòng)10%時(shí)，保

59、證二次側(cè)電壓輸出為額定值，解決了線路較長(zhǎng)，首、末端電壓降落大的問題。 第二章 供電線路節(jié)電技術(shù)一、現(xiàn)有節(jié)電技術(shù) 74 （一）有載調(diào)壓變壓器提高供電線路電壓質(zhì)量第二章 75 （二）電容補(bǔ)償提高線路功率因數(shù) 要提高油田供電線路的功率因數(shù)，最好從線路末端著手，有如下二種措施：在抽油機(jī)上首先考慮應(yīng)用永磁同步電機(jī)，其自身功率因數(shù)可達(dá)0.9以上，且呈容性無功，永磁電動(dòng)機(jī)的容性無功正好和變壓器的感性無功相互補(bǔ)償，使變壓器的一次側(cè)不加任何措施功率因數(shù)大于“0.95”。在某些用電線路的末端，加裝低壓無功補(bǔ)償電容，進(jìn)行分散補(bǔ)償，也可以使線路的功率因數(shù)達(dá)到0.85以上。 第二章 供電線路節(jié)電技術(shù)一、現(xiàn)有節(jié)電技術(shù) 7

60、5 （二）電容補(bǔ)償提高線路功率因數(shù)第二章 供電線路節(jié)76 （三）提高供電線路的電壓等級(jí) 把6kV供電線升高到10kV，目前勝利油田正在準(zhǔn)備實(shí)施，這對(duì)減少線路損耗是非常有利的措施之一。 對(duì)380V的抽油機(jī)電機(jī)，適當(dāng)時(shí)機(jī)改用1140V電機(jī)。 （四）諧波濾除器、有源電力濾波器。 （五）對(duì)用電設(shè)備實(shí)施單臺(tái)計(jì)量 利用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)用電設(shè)備的、供電質(zhì)量、運(yùn)行狀況、4象限電量實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，且無線傳輸。第二章 供電線路節(jié)電技術(shù)一、現(xiàn)有節(jié)電技術(shù) 76 （三）提高供電線路的電壓等級(jí)第二章 供電線路節(jié)電技77 目前，全油田僅機(jī)械采油井6kV供電線路（少數(shù)為10kV）就有560多條，總長(zhǎng)5400多公里，平均每條供電