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    雙碳行動 | 英威騰變頻器在抽油機上的應用案例,節電率30%

      2022年04月07日  

    一、產值耗能高,抽油機節能潛力大

      中國是世界上產值能耗最高的國家之一,在眾多技術改進中,變頻調速技術的改進,也能為產品節能減耗和質量提升,貢獻力量。

      而油田作為一個特殊行業,有其獨特的背景。以抽油機為例,目前,抽油機是應用最普遍的石油開采機械之一,也是油田耗電大戶,其用電量約占油田總用電量的40%左右。

      油田抽油機負載是獨具特點的時變負載:有動、靜負載特性之分。啟動初始狀態要求拖動電機的啟動力矩是抽油機實際負載的3-4倍,甚至更大,啟動力矩是抽油機選配電機的第一要素。當啟動力矩適用,則負載功率必然匹配不佳,運行負載功率都遠小于電機的額定功率,即所謂“大馬拉小車”現象。過剩的抽油能力令抽油機的無功抽取時間增加,造成油井開采的電費成本居高不下,能源浪費十分嚴重。

      由此可見,抽油機的節能潛力非??捎^,抽油機變頻改造可大幅度減少油田總用電量。抽油機的變頻節能改造,也成為當前“碳中和”大背景下,油田設備設施優化升級、節能改造的主要舉措之一。

    二、英威騰GD300-29能量回饋變頻器方案

      目前,使用較多的游梁式抽油機,都采用了加平衡配重的工作方式,其整機結構特點像一架天平:一端是抽油載荷,另一端是平衡配重載荷。

      對于支架來說,如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致,那么用很小的動力就可以使抽油機連續不間斷地工作。抽油機的一個工作循環中,有兩個電動運行狀態和兩個發電運行狀態。

      1、抽油機變頻控制柜系統框圖

      2、GD300-29變頻器接線圖

      當抽油機處于發電運行狀態時,傳統方式下,再生能量通過制動電阻以熱能形式消耗掉。英威騰推出GD300-29能量回饋方案,整流器采用PWM控制方式,具有四象限運行功能。

      方案既能滿足位勢負載的調速要求,又可將電機的再生能量轉化為電能送回電網,達到最大限度的節能目的。同時,電流諧波控制在5%以內,減小對電網的諧波污染。

    三、英威騰方案優勢

      該方案除具有抽油機變頻改造的傳統優點外,作為變頻器+能量回饋單元方案的升級版,GD300-29能量回饋變頻器方案,還有獨有的優勢。

      “兼具多重優點 最大限度節能”

     ?、俅蟠筇岣吡斯β室驍?可由原來的0.25~0.5提高到0.9以上),大大減小了供電電流,從而減輕了電網及變壓器的負擔,降低了線損。

     ?、诳筛鶕途膶嶋H供液能力,動態調整抽取速度,一方面達到節能目的,同時還可以增加原油產量。

     ?、蹖崿F了“軟啟動”,對電動機、變速箱、抽油機都避免了過大的機械沖擊,延長設備的使用壽命,提高生產效率。

     ?、蹽D300-29變頻器整流部分采用IGBT,PWM整流模式,是真正意義的四象限變頻器,再生能量轉化為電能送回電網,回饋效率高,平均節電率30%以上。

     ?、菡?、逆變一體化設計,集成度更高,大大節約成柜空間。

     ?、揠娏髦C波控制在5%以內,減小對電網的諧波污染。還可選配濾波電容板,更能適用于弱電網環境。

    四、發展愿景

      近年來,包括大慶油田、華北油田、長慶油田、玉門油田、延長油田等均選擇英威騰GD300-29能量回饋變頻器。

      目前,在油田抽油機改造項目中GD300-29已累計使用1000臺以上,功率段覆蓋7.5kw-75kw機型,平均節電率30%以上。

      在石油行業,英威騰除了在通用型應用,如抽油機、潛油電泵、注水泵、輸油泵等傳統應用中持續發力外,在油田鉆井鉆機等高端應用,如泥漿泵、絞車、轉盤、頂驅等負載類型上,英威騰GD800多傳動方案、GD3000中壓三電平方案,在市場上均有典型應用業績。 未來,英威騰將在石油行業持續深耕,為祖國石油事業貢獻自己的力量。

    (英威騰供稿)

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