2300V潜油电泵专用变频器应用分析

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潜油电泵变频调速系统

潜油电泵变频调速系统
摘要：潜油电泵采取全压工频恒压运行，并且采用直接启动，存在着诸如冲击大、影响电泵寿命和油田产量、能耗严重等问题。

随着变频调速技术的发展，变频器应用于电潜电泵系统。

变频器在节能、提高产品质量与自动化程度方面都具有优势，但对潜油电泵也有负面影响。

为此研究潜油电泵的变频调速问题，优化设计变频调速系统，具有重要的现实意义。

主题词：潜油电泵变频调速系统优化设计
[b]1．出现的问题
1．1输出du/dt对电泵的影[/b]响
普通的电压源变频器由于输出电压跳变幅度大，同时逆变器功率开关速度较快，因此会产生较大的电压变化率，即du/dt数值较大。

这会影响电泵的绝缘和轴承的寿命，由于线路分布电感和分布电容的存在，会产生行波反射作用，使得du/dt数值被放大。

（1）行波反射原理及其对绝缘的影响。

潜油电动机动力电缆是一种具有较好绝缘性能、较高强度和承受较高温度的特种电缆。

传输线上一定距离处的电压和电流可以表示为：U=U[sup]+[/sup]+U[sup]-[/sup]；I=I[sup]+[/sup]-I[sup]-[/sup]
式中：U[sup]+[/sup]为电压的入射波，即正向行波；U[sup]-[/sup]电压的反射波，即反向行波。

传输线中实际存在的只是由入射波和反射波合成的电压和电流。

可见随着电缆的加长，由于行波反射作用，du/dt会被放大。

[b][align=center]详细内容请点击：
潜油电泵变频调速系统[/align][/b]。

变频器在控制电潜泵中的选型分析和应用

变频器在控制电潜泵中的选型分析和应用发布时间：2022-03-11T08:16:10.243Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：梁源中葛猛栗群雄[导读] 本文主要介绍低压变频器在海上平台控制电潜泵选型应用，变频器是利用半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，变频器是电潜泵采油系统的一种新型控制设备，使之在满足现场工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。

在总结变频器在现场应用的基础上，重点对选择变频器的基本步骤和维保注意事项进行了分析。

中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057摘要：本文主要介绍低压变频器在海上平台控制电潜泵选型应用，变频器是利用半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，变频器是电潜泵采油系统的一种新型控制设备，使之在满足现场工艺和生产要求的同时,既好用,又经济。

在总结变频器在现场应用的基础上，重点对选择变频器的基本步骤和维保注意事项进行了分析。

关键词：变频器；选型；应用；保养引言随着电力电子技术的迅猛发展，变频调速传动技术得到了质的飞跃，低压变频器在各行业得到广泛的应用,变频器是能够简单、自由地改变交流异步电动机转速的控制装置。

它具有节约电能，提高产品质量、优化工艺流程、从而减少对环境的污染,同时还具有良好的调速性能和起制动性能，因而变频器被广泛应用于电力传动设备。

变频器的选型科学与否对于变频系统的正常运行至关重要，同时变频器的正确维护保养也非常关键，本文对此展开详细论述。

1、变频器的选型思路变频器的选型首先要看交流电机。

因为变频系统一般是先确定电机，再选变频器。

原则上需要根据交流电机长时间的工作时的实际电流来确定变频器的型号，而不能以电机的实际铭牌来确定。

所选变频器的容量大于电动机的容量，所选变频器的额定输出电流应满足电动机的额定电流。

2．机械设备的负载类型的选择1）恒转矩负载，负载的转矩是不随转速而改变，故称为恒转矩机械特性，所谓恒转矩并不等于负载的转矩的大小永远不会改变，当负载增大时，负载的转矩当然会大些，但那不是转速变化的结果。

潜油电泵中压变频调速驱动技术

第３２卷第２期（２０１３．０２）（试验研究）
潜油电泵中压变频调速驱动技术
李梅陕西广播电视大学
摘要ｌ潜油电泵属于多级离心泵，电动机的转速受到３个可变因素的影响，因此可通过改变
转差率、变极调速、变频调速来实现电机的调速。中压变频调速驱动技术采用的是中压变频
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ６８９６．２０１３．２．０１７
变频器的核心部分是逆变器，可以通过提高功率开关频率的办法来改善逆变器的性能，但是对于
２交流调速技术
机制是改变同步转速。两者的共同特点是：不管是
将速度提高还是降低，转差功率基本保持不变，均为转子的铜耗。从能量转换的角度来分析，可以将其划分为转差率不变型调速，这种调速方法的效率较高。对于改变转差率调速来说，改变了转差率，
潜油电机的结构多为立式悬挂结构，包括定子、转
（２）变极调速。由式（１）可知，如果电动机子以及轴承等部分，由电机内部的止推轴承来承担的极对数发生改变，电动机的转速也会跟着改变，转子的所有重量；同时，电机的定、转子的形式为对于笼型异步电机来说，这个方法是非常实用的，
可以将异步电动机的转速表示为
一ｌ（１＝（）（１）

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用

可减少结蜡、垢而降低管路堵塞次数；于稠油结对油井，低速可可减
观的节能效果。
运行情况，由单片机计算出当前最优的频率和电压参数（ｕ决定）实时地给定定时器定值和数据由／ｆ，ＲＭ页地址，Ｏ以定时器的输出频率为节拍，按顺序
命；于含气油井，提高转速减少油气分离不佳对可
所致的气锁现象出现而增产增效；于含蜡油井，对
器和锁相环节组成；电压波形数据存储部分主要由
随机存储器（Ｏ、址锁存和数据分配环节组ＲＭ）地成。其工作原理为：程序控制下，据系统实际在根
潜泵在高压下长期运行。可按油井当前状况调节出油量，油井工作在最佳状态。使
图１三电平变频控制系统简图
（）电脑智能控制，４微自动适应，自动跟随，无需人工调整，可组成压力、亦温度闭环系统，高自提动化程度及实现最佳控制。采用变频调速后，于对富油油井，以增产；于贫油油井可以做到连续可对
生产且减少停井次数并达到节能的目的；对含砂油井，以减少卡泵次数，可反转排砂，长电泵寿可并延
三电平变频调速控制系统按功能分为４主要个部分：即控制监测部分、频率生成部分、电压波形数据存储部分和变换输出部分。控制监测部分由核心单片机构成；率生成部分主要由定时器、数频计

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用

豳２ｌ，０出０－５￣版ｏ－期１ｌｒｇ
２中压变频调速驱动技术的工作原理
潜油电泵是油井井下］作的多级离心泵，一种．是较新的机械采油设备之一。由于油井较深，为降低线路电压降，其拖动电机没有采用普通工频而一般设故计为６０Ｖ级或１０。该电压属中压范畴，高６００Ｖ级不
１示所
也不低。若降低电压，线路电压降太大，则电机低效无法正常工作。若提高电压，路电压降虽小，供线但
电线路电缆及电机的绝缘问题突出，障率高，护故维困难，靠性下降。因此，可目前国内大部分油田采用
３中
５０
６ｚ０Ｈ
图１三电平变频控制系统简图
三电平变频调速控制系统按功能分为４个主要好地解决了ｄ／ｔ所带来的绝缘及谐波等问题，ｖｄ高使
部分，即控制监测部分、频率生成部分、电压波型数据变频器的输出波形更接近正弦波。彻底地解决了器存储部分和变换输出部分。控制监测部分核心单片件换流对电机绝缘造成的冲击导致的绝流损伤、电轴机构成；率生成部分主要由定时器、频计数器和锁相压对电机轴承的腐蚀以及传导干扰、射干扰等诸多辐环节组成；电压波型数据存储部分主要由ＲＭ、Ｏ地址问题，降低漏电流及电机噪音。其缺点是逆变元件的锁存和数据分配环节组成。其工作原理为：在程序控换流尚须由箝位二极管来保证，管其中点电压浮动尽制下，据系统实际运行情况，根由单片机计算出当前也是问题之一，统也变得稍加复杂，在几十千瓦系但最优的频率和电压参数（Ｕｆ定）实时地给定定的变频器中，由／决，该不足之处并不构成价格限制因素。

潜油电泵专用变频器在油田的应用

潜油电泵专用变频器在油田的应用（一）概述随着我国石油工业发展和油田开发的需要，为了提高油田采油速度和最终采收率，应用机械采油方法，是整个油田开发过程中一个重要步骤。

潜油电泵作为一种比较新的机械采油设备，近十年来在我国已得到广泛应用，并得到不断完善和发展。

潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。

由于潜油电泵的机组与泵是在地面以下两千多米的井底工作，工作环境非常恶劣（高温、强腐蚀等），传统的供电方式-----全压、工频使它故障频繁，运行成本大增。

潜油电泵损坏后提到地面上来修理，仅工程费一项就达五万元，价值十万元的电缆平均提上放下五次就须更换，潜油电泵平均每十个月就须维修一次，维修费用约八万元。

传统的供电方式危害甚多，例如：1、潜油电泵全速运转，当井下液量不富余时，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，则损失惨重。

2、油田供电电压常有波动，使电机欠励磁或过励磁，电机被烧时有发生。

3、两千米的井下电缆带来了150V左右的线路损耗，由于这部分损耗无法补偿，从而影响了电机的正常工作。

（二）潜油电泵专用变频器的应用潜油电泵在工频启动时，启动电流大，电机电缆的压降较大，使得电机电缆在启动过程中的反压较高，使绝缘性能降低，每次开机都会使电泵寿命大打折扣，大大影响了潜油电泵的使用寿命。

潜油电泵在正常工作时，普遍存在着电机负载率较低的情况，“大马拉小车”现象严重。

潜油电泵的功率因数都较低，无功损耗较大，耗电量多。

根据油田开发方案的要求，潜油电泵应根据地质情况的变化，调节抽油量。

传统的调节方式是靠更换油嘴来调节产量，这样既造成能量损失又不能精确地控制。

有时使得电机与泵长期在高压状态下运行；有时使得油井出沙严重，使设备寿命缩短，不能符合开发方案的要求。

要解决以上问题，只有采用变频控制系统，调节油压、调节产量。

潜油电泵变频器低频解卡功能的分析及应用

潜油电泵变频器低频解卡功能的分析及应用苏廷【摘要】潜油电泵在运行过程中可能会出现卡泵故障,近几年在海上采油平台通过变频器低频提高转矩的方式进行解卡的方法得到普遍应用.变频器低频解卡比使用工频柜解卡的优点是工作量小,特别是在新建平台没有配置工频柜的条件下即可应用.通过对电机机械特性曲线、变频器的参数设置以及低频解卡实践等进行研究,分析变频器低频解卡的原理并总结提出应用时的注意事项,以期对低频解卡功能进一步推广应用,从而减少检泵次数,节省检泵费用,并提高海上平台的石油产量.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】4页(P71-74)【关键词】变频器调速;恒压频比;电压补偿;解卡【作者】苏廷【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459【正文语种】中文【中图分类】TH451 潜油电泵卡泵故障分析1.1 卡泵原因分析潜油电泵电机为三相鼠笼式异步电动机，带动多级离心泵旋转，将井下油水液体提升至地面流程，潜油电泵卡泵是影响电泵使用寿命和油井生产时效的主要原因之一。

潜油电泵在正常运行时，发生卡泵的原因有以下几种：①由于井液中含有泥砂，泥砂卡住泵轮导致电机过载停泵。

②在修井过程中，异物落入井筒中，在生产过程中被吸入泵内造成卡泵现象。

③对于井液比较粘稠的油井，当停井一段时间后，由于井温下降，泵的叶轮与导轮之间充满粘稠的液体介质，处于一种胶着状态，当启泵时易发生卡泵现象[1]。

④容易结垢或者结蜡的油井发生的卡泵现象。

1.2 卡泵故障判断是否发生卡泵可以通过电流卡片进行判断。

电流卡片可以直接反映电泵的运行状态。

如图1 所示，在正常运行的情况下，电流记录仪显示的是一条光滑对称的曲线。

当泵在含有杂质的井液中运行时，电流会发生突然的波动，过一段时间又恢复正常。

电流波动的原因是由于井液中含有松散的泥砂或碎屑，或者叶导轮磨损造成轻微卡泵等，严重时会造成过载停机或卡泵。

卡泵时反映在电流卡片上的电流逐渐升高或者突然升高，一旦达到过载电流整定值将导致机组过载停机。

海上平台潜油电机变频器谐波及其抑制

海上平台潜油电机变频器谐波及其抑制发表时间：2018-10-11T10:56:09.157Z 来源：《防护工程》2018年第14期作者：李旭阳[导读] 目前潜油电机变频器广泛应用于海上石油平台电力系统中，具有变频生产以及电机转速控制等优点李旭阳中海油能源发展装备技术有限公司天津市滨海高新区 300450 摘要：目前潜油电机变频器广泛应用于海上石油平台电力系统中，具有变频生产以及电机转速控制等优点，但是也为海上石油平台电力系统带来了谐波污染的问题。

基于变频器谐波产生的原理，对油井井口平台的谐波电流和谐波电压进行分析。

此外，对谐波抑制措施进行了探讨，并对有源滤波器进行了谐波抑制。

关键词:海上石油平台;变频器;谐波;有源电力滤波器 1前言在我国快速发展时期的海上石油开发过程中，电子设备作为电力设备的主要组成部分，如不间断电源、变频器、软启动器等已经在海上石油平台上越来越广泛地应用于电力系统中。

随着快速增长的电力系统中谐波含量,谐波的影响在海上石油平台的电力系统电压和电流波形畸变偏离正弦波形,电能质量下降,严重影响平台正常运行的电力系统,以及电力设备和通讯设备。

海上石油平台低压配电系统中潜油电机使用的变频器,由于精度高和调速范围大，以及系统稳定性等其他原因,所以大量的用于当前的海上石油平台低压配电系统中,在目前的一对一变频控制方法中，是可以获得理想的运行速率,而且采油效果好,但由于电潜泵负载能力在井口平台上占总负载平台的60%以上,谐波超标严重。

通过安装有源滤波器，可以解决海上石油平台低压配电系统的谐波问题，还能够提高供电设备运行的可靠性，提高设备使用寿命;减少谐波电流对输电线路和配电线路的热损伤，降低谐波对通信系统等弱电设备的干扰和影响。

2谐波的产生谐波产生的根本原因是非线性负载。

当电流流过负载时，它与所增加的电压没有线性关系，并形成非正弦电流，产生谐波。

谐波频率是基波频率的整倍数，根据法国数学家傅里叶分析的原理证明，任何重复的波形都可以被分解为包含基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。

变频升压变压器在潜油电机中的应用

变频升压变压器在潜油电机中的应用作者：李阳松来源：《中国科技纵横》2013年第17期【摘要】变频升压变压器是潜油电泵机组常用的地面供电设备，具备能在不同工作频率下拖动潜油电机的能力，本文从变压器的基本原理、潜油电机的特性等方面进行分析，指出潜油电泵用的变频升压变压器的特性要求，并说明实际应用中需要注意的问题。

【关键词】变压器潜油电机初级线圈次级线圈变频由于变频变压器必须工作于不同的频率状态下，对于石油行业中潜油电机用的变频变压器，其工作频率变化范围通常在30-60HZ，并且由于不同工况的需求，变压器须具备输出扭矩增强的能力，以满足潜油电泵启动扭矩较大的要求。

下面的文字从变压器的基本工作原理、潜油电泵的特性等方面分析了变频变压器的特殊要求，并结合实际，对变频变压器的专业应用进行说明。

1 变压器的基本原理图1是变压器的原理简体图，当一个正弦交流电压U1加在初级线圈两端时，导线中就有交变电流I1并产生交变磁通ф1，它沿着铁心穿过初级线圈和次级线圈形成闭合的磁路。

在次级线圈中感应出互感电势U2，同时ф1也会在初级线圈上感应出一个自感电势E1，E1的方向与所加电压U1方向相反而幅度相近，从而限制了I1的大小。

为了保持磁通ф1的存在就需要有一定的电能消耗，并且变压器本身也有一定的损耗，尽管此时次级没接负载，初级线圈中仍有一定的电流，这个电流称为“空载电流”。

如果次级接上负载，次级线圈就产生电流I2，并因此而产生磁通ф2，ф2的方向与ф1相反，起了互相抵消的作用，使铁心中总的磁通量有所减少，从而使初级自感电压E1减少，其结果使I1增大，可见初级电流与次级负载有密切关系。

当次级负载电流加大时I1增加，ф1也增加，并且ф1增加部分正好补充了被ф2所抵消的那部分磁通，以保持铁心里总磁通量不变。

如果不考虑变压器的损耗，可以认为一个理想的变压器次级负载消耗的功率也就是初级从电源取得的电功率。

变压器能根据需要通过改变次级线圈的圈数而改变次级电压，但是不能改变允许负载消耗的功率。

230v水泵电压范围 -回复

230v水泵电压范围-回复题目：230V水泵电压范围-技术原理与应用引言：水泵作为一种常见的设备，在各个领域中起着重要作用。

在常见的住宅、商业和工业应用中，普遍使用的电源电压是230V。

本文将详细探讨230V 水泵电压范围的技术原理、应用以及相关问题的解决方案。

一、技术原理1.1 电源电压的定义电源电压是指电网提供给用户设备的电压。

在家庭和商业应用中，230V 是最常见的电源电压。

1.2 水泵的电压要求水泵通常需要通过电源供电以实现其运转。

水泵的电压要求通常取决于设计和制造过程中的因素，包括电机类型、功率和额定电压等。

对于230V 水泵电压范围要求，这表明水泵应设计为可以正常工作并且拥有最佳性能的条件下，输入电压范围在200-240V之间。

1.3 电源电压范围对水泵的影响电源电压范围对水泵的正常运行和性能产生重要影响。

过低或过高的电源电压都会对水泵的工作产生负面影响。

当电源电压低于水泵的额定电压时，电机可能无法启动或运行，从而导致电机损坏或失效。

相反，过高的电源电压可能导致电机过载，提高能耗，甚至引发设备安全问题。

二、应用2.1 家用应用家庭水泵广泛应用于室内及室外供水系统，如自动冲水马桶、淋浴系统、花园灌溉等。

此类水泵的电源电压通常为230V，以适应家庭用电标准。

2.2 商业应用商业设施如酒店、办公楼、商场等也经常需要水泵系统。

这些应用中的水泵通常要求额定电压为230V，以满足商业用电的需求。

2.3 工业应用工业领域对水泵的要求更为复杂和多样化。

在某些情况下，水泵可能需要额外的电源电压，以满足特殊需求。

然而，230V水泵电压范围依然适用于许多工业应用，诸如火灾喷淋系统、污水排放系统等。

三、相关问题解决方案3.1 电源电压波动电源电压偶尔会出现短暂的波动或不稳定。

这些不稳定可能导致水泵的异常运行，甚至损坏设备。

为了解决这个问题，可以安装稳压器或电源调整装置，以确保水泵正常运行。

3.2 过低或过高的电源电压如果电源电压低于或高于230V，可能需要调整或更换水泵。

230v水泵电压范围 -回复

230v水泵电压范围-回复230V水泵电压范围一、导言水泵是一种常见的用于抽取和输送液体的设备。

在使用水泵时，电压的稳定性是非常重要的。

本文将围绕着230V水泵电压范围展开讨论，从电压的定义、影响因素、电压范围的意义以及如何确保电压稳定等方面进行详细阐述。

二、电压的定义电压，也称为电势差，是物理学中描述电场强弱的物理量。

它表示在电路中单位正电荷从一个位置移动到另一个位置时所做的功。

通常用V（伏特）表示，1V等于1焦耳/库仑。

三、影响电压的因素1. 供电电网的电压波动：在实际使用中，电网的电压会随着负载的变化以及其他因素而产生波动。

这种波动可能会对水泵的正常工作造成影响。

2. 电缆线的阻抗和长度：电缆线的阻抗和长度会使电压在传输过程中发生一定程度的衰减。

如果电缆线的阻抗和长度过大，那么在水泵接受电压时可能会因为衰减而无法正常工作。

3. 电源的电压稳定性：电源是水泵工作的起点，电源电压的稳定性直接影响到水泵的稳定性和使用寿命。

四、电压范围的意义1. 保护水泵：如果电压过高或过低，都会对水泵产生不利影响。

过高的电压可能会造成电机过载、损坏绝缘层等问题，而过低的电压可能会导致电机启动困难、机械阻力增大等问题。

电压范围的设定能够避免这些问题的发生，保护水泵的正常运行。

2. 提高水泵效率：合适的电压范围可以提高水泵的效率。

水泵在额定电压范围内工作时，其转速和流量可以达到最优状态，从而提高整体的工作效率。

3. 节能环保：在合适的电压范围内使用水泵，不仅可以提高效率，还能节约能源。

合理安排电压范围能够减少能源的浪费，达到节能环保的目的。

五、确保电压稳定的方法1. 定期维护和检查：定期对电网和电缆线进行维护和检查，确保其正常运行。

及时修复和更换可能存在的问题，保障电压的稳定性。

2. 使用稳压器：稳压器是一种通过调整电压来保证输出电压稳定的装置。

使用稳压器可以有效地维持电压在合理范围内的稳定。

3. 选择优质供应商：在购买水泵时，选择正规厂家或经销商，确保购买到的产品质量可靠。

潜油电泵井应用中压变频器节能效果分析

潜油电泵井应用中压变频器节能效果分析摘要：潜油电泵是油田开采过程中，常用的排水采气的设备，它将气井中的凝析液和地层中的积液排出地面，并将气层中生产压差维持在一定水平，由于井下作业环境十分复杂，受到地层压力、高温影响，潜油电泵会产生大量的冲击电流，损坏潜油电泵的电缆和机组，从而影响潜油电泵运行效率，增加设备损耗，影响到设备的使用寿命。

将变频器应用到潜油电泵中，可以根据根据地层实际情况调整电泵的参数，从而提高设备的运行效率。

关键词：潜油电泵；中亚变频器；节能效果引言：潜油电泵的工频启动时，设备运行负荷常大，需要耗费大量的电能。

油井的供液能力达不到机组运行公路，所以存在大马拉小马的现象，电泵运行功率达不到设计的80%。

由于设备的装机功率损耗非常大，电泵依然按照原有的速度在运行，但是达不到设备排气和供液的要求，所以导致设备的无功损耗非常严重，从而降低了潜油电泵的使用寿命。

为了积极响应国家节能减排的政策，需要对潜油电泵进行节能改造。

将变频器安装在潜油电泵上可以按照生产要求设置电泵的工作频率，提高设备生产效率。

1.变频器概述1.1变频器的构成变频器是将微电子技术和变频技术结合，改变电机工作频率达到控制交流电动机的电力设备。

变频器主要是由整流、滤波、逆变器、控制器、驱动单元、检测单元微处理单元等构成。

整流单元将固定的交流电转变为直流电，满足变频器运行要求；逆变器由大功率开关晶体管阵列构成的电子开关，它可以直接将直流电转化为不同频率、宽度和幅度的方波。

控制器按照电机的运行要求，控制输出的方波和频率，叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机运行；驱动单元主要驱动电机的运行；微处理单元主要是处理变频器内部的数据信息。

变频器内部的IGBT元件可以调节输出电源和电压，并根据电机的实际要求控制电源电压，从而达到调速节能目的。

变频器在运行过程中，还可以对电机运行过程产生的过电流和过电压进行处理，从而达到保护电机的目的。

1.2中压变频器的种类由于变频器具有调速范围宽、调速精度高、响应快、操作方便等优点，因此广泛应用在工业领域，极大地提高了生产效率。

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用摘要：潜油电泵作为一种比较先进的机械采油设备，在油田内广泛的应用，并在实践中得到不断完善和发展，目前变频器控制逐步取代了定频控制，能够有效的控制潜油电泵电机的转速，使潜油电泵的排量与油井供液相匹配，在油井供液不足时，潜油电泵的转速自动下降。

达到潜油电泵连续运转，避免频繁启、停对电泵机组、电缆的损害，实现节能和延长电泵井检泵周期的目的。

关键词：变频调速；潜油电泵；油田应用油田潜油电泵采油技术属于二次采油技术，它具有采油作业面占地少、施工操作简单、排液量大、采油效率高等优点，特别适用于油田开发中后期的高含水油井，是油田一种重要的采油设备，在国内外各油田均广泛应用。

针对潜油电泵过去使用中存在的诸多问题，提出了采用中压变频调速技术的应用解决方案，介绍了中压变频调速驱动技术的工作原理、性能特点1.变频器工作原理变频调速器是利用电力半导体器件的通断工作将工频电源变换成另一频率的电能控制装置。

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。

即使考虑调速装置本身的损耗等因素，在电动机前加装变频器，节电也是相当可观的。

目前应用得最广泛的是交-直-交变频器。

变频器的工作过程是：先将电源的三相（或单项）交流电经整流桥整流成直流电，又经逆变桥把直流电逆变成频率任意可调的三相交流电。

其中，变频的核心部分是逆变电路。

2.中压变频调速驱动技术的特点（1）变频器具备软启动功能，平滑启动，消除启动时的冲击电流，启动时电动机电流可限制在其额定电流的150%之内。

在启动过程中，电动机转速随着频率变化而接近同步状态升速，故反电势及冲击电流很小，绝缘易受破坏的问题出现几率较低。

对电潜泵井进行变频改造后，实现了电潜泵的软启动、软停车，有效保护了电潜泵与电缆。

（2）节能效果明显，节电率高达20%~60%。

无论重载或轻载，系统的功率因数均较高，尤其在小负载状态，无功功率大大减小，提高功率因数及电网供电能力，具有明显的节电效果。

中压变频器在潜油电泵井的应用

供了可靠的保障。
关锐词：潜油电泵工频变频变频器
ＴｅｐｉｔｎＭｉＶｌｇＶｒｂｅｅｕｎｙｈＡｌａｉｏｐｃｏｆｄｔｅｉｌＦｑｅｃｏａａａｒＣｎｏｌｉｌｒａＳｂｒｉｅｐｌｒｌｒＥｅｔｉｌｍｅｓｌＰｍＷｅｓｏｔｅｎｃｃｕｂｕｌ
６０６０，０－２０Ｖ）工作在高温、高压、强腐蚀、含沙
石的几百米乃至几千米的地层下，，因此目前油田
潜油电泵普遍采用的工频起动、工频运行的方式存在很多问题。
万方数据
电气传动
２０年０４
第３期
无法使电机随井况的变化而调整电泵的工作状态。在地层供液不足时只能靠更换油嘴的方法来满足对产量的控制，费时费工，即使这样也难以保证井下不被抽空，一旦抽空即可造成潜油电泵的
１潜油电泵的连续工频全压运行方式导致了）巨大能耗，一方面潜油电泵不论井下油层液面高低如何，不论电机是工作在空载还是轻载状态，都以工频全压的方式运行，导致了很大的能源浪费；另一方面由于潜油电机的功率因数低（Ｓ＝ＣＴＯ
０６）也造成了很大的无功损耗。．８，
２当电机工频全压起动时，）产生很大的冲击起动电流（＾１倍电机的额定电流）（０６。这将对在井底的特殊工况下对绝缘要求很高的潜油电机、井下电缆等产生相当程度的损伤，在一定次数的起动之后将直接导致这些部分的绝缘严重损伤，甚至是短路事故造成设备的损坏；另外当潜油电泵全压工频起动时电机扭矩过大，由于潜油电泵
由于潜油电泵工频起动、工频运行的控制方
式不能实现软启、软停，使得电机、电缆的绝缘性能降低，在很大程度上影响了潜油电泵的使用寿命。加之油田大部分井下的电泵排量偏大，普遍存在着“ 大马拉小车” 现象，易出现欠载停机的状况。为了加强电泵井管理，延长电泵运行时间，降低电泵生产能耗，全面提高电泵井的生产效率和经济效益，同时为了实现电泵井合理化开采，为实现未来自动化集控生产做好准备。经认真调研，公司引进了天津华云自控股份有限公司生产的Ｈ－ＹＶＲＭＶ变频器。ＥＴ

变频调速在潜油电泵中的应用

变频调速在潜油电泵中的应用孟祥丹【摘要】在潜油电泵的配电箱中，中压变频器一般采用的是二极管三电平变频调速技术。

选用的变频器能够在启动时消除产生的启动冲击电流，保证将潜油电泵在启动时产生的冲击电流控制在150%范围之内。

通过变频调速技术能够有效地降低油压，从而降低电潜泵的电压，保证潜油电泵的正常工作。

安装变频器后，油田对机械的耗电支出大大减少。

【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】1页(P82-82)【关键词】油田开采;潜油电泵;变频调速【作者】孟祥丹【作者单位】大庆油田力神泵业有限公司【正文语种】中文潜油电泵是油田开采中使用最广的多级离心泵，在一些较深的油井为了将线路的故障降低，会将普遍采用的工频电压调成660 V或者高一级的1 000 V的级别。

在潜油电泵的配电箱中，中压变频器一般采用的是二极管三电平变频调速技术。

在变频调速系统中主要包括控制监测、频率生成、电压波形数据存储以及变换输出四部分。

变频系统的工作原理为：在油田开采中，系统根据分析的实际情况，由控制监测的单片机选择出最优的电压和频率，并将这些数据的地址传送给定时器和数据存储器，定时器将数据进行输出，并按照一定的顺序去控制晶体管的开关，实现平稳输出电平的目标。

（1）潜油电泵中变频器采用的是二极管三电平变频调速技术，在运行的过程中稳定可靠，并且使用的核心器件价格低廉，性价比高，在使用中出现故障的概率低。

（2）选用的变频器能够在启动时消除产生的启动冲击电流，保证将潜油电泵在启动时产生的冲击电流控制在150%范围之内。

在启动开始时，电动机转速的提升还会导致频率发生变化，而使用变频器能将产生的反电势降低，使电动机在启动时发生故障机率降低。

（3）通过变频调速技术能够有效地降低油压，从而降低电潜泵的电压，保证潜油电泵的正常工作，并且变频调速技术还能根据井下的环境自动地调节出油量，保证油井处于正常的工作状态。

潜油电泵专用变频器自动化改造实践

潜油电泵专用变频器自动化改造实践夏新跃【期刊名称】《《石油化工自动化》》【年(卷),期】2019(055)004【总页数】2页(P92-93)【关键词】潜油电泵; 变频器; 调频; 改造【作者】夏新跃【作者单位】中国石油化工股份有限公司西北油田分公司采油二厂新疆轮台841604【正文语种】中文【中图分类】TP212某油田为奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏，由于油质稠，采用套管掺入稀油方式降黏生产[1-7]，为有效举升地层液量，选用举升能力强、排量大的潜油电泵开采[8]。

为了满足油井供液变化，地面配套潜油电泵专用变频器用于控制生产。

在油井稳定生产阶段，人工调整变频器频率即可实现电泵生产所需排量。

随着油井生产复杂化，现有变频器控制方式难以满足生产需求，主要表现为油井出砂、含水波动、稀油和稠油混配不均，造成电流间断性尖峰波动，经常出现过载保护停机[9]。

统计发现129口生产井中29口井均不同程度出现电流波动，频繁异常停机，降低了电器绝缘性能，造成稀油和稠油浪费，增大电泵管理难度；频繁启停电泵导致保护器频繁呼吸，保护器提前失效，增大了检电泵风险[10]。

因此，急需改进现有变频器控制方式，降低电流波动造成的油井管理难度。

1 解决方案电泵电流波动通常是油井中稀油和稠油混配不均造成电流突然异常升高而导致保护停机，因此如何及时降低电流峰值，避免电泵停机成为改造的首要因素。

通过方案对比及经济评价，小幅改造现有变频器可实现自动控制电流的目标，即通过应用自动调频芯片，达到自动降频、降电流的目的，减少了电泵停机甚至检电泵风险。

在现有变频器中安装自动调频芯片，设定1个合理电流值，当油井因出砂、含水、掺稀不稳造成电流波动值超过设定电流值时，变频器自动下调频率，降低电机输出功率，直至运行电流在设定电流值以下；当电流运行平稳后，变频器自动恢复原频率，实现降频、降电流，避免了停机风险。

自动调频芯片工作原理如图1所示。

图1 自动调频芯片工作原理示意以TH122X1井为例，该井油质稠，黏温拐点深，稀油稠油混配效果差，电流在25～50 A时频繁波动，造成电泵频繁停机。

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用

变频调速技术在油田潜油电泵中的应用朱益飞/高级工程师关键词/Keywords变频·潜油电泵·节能·电气节能|Energy Conversation·石化电气·2020 年第30卷第11期变频调速技术在油田潜油电泵中的应用针对潜油电泵过去使用中存在的诸多问题,提出了采用中压变频调速技术的应用解决方案,介绍了中压变频调速驱动技术的工作原理、性能特点,介绍了胜利油田孤东采油厂潜油电泵节能技术改造前的状况、电潜泵井节能改造情况,分析了潜油电泵的变频节能改造效果。

朱益飞1淳永忠2张恒钰1董玉忠1/1.胜利油田孤东采油厂 2.胜利油田河口采油厂油田潜油电泵采油技术属于二次采油技术,它具有采油作业面占地小、施工操作简单、排液量大和采油效率高等优点,特别适用于油田开发中后期的高含水油井,是油田一种重要的采油设备之一,广泛应用于国内外各油田。

据统计,全国各油田总装机数量在5万台以上。

现在普遍使用的潜油电泵电动机额定功率为37 75kW ,由于油井管径较小,为了减小电线截面积,所以普遍采用额定电压为660 2000V 的三相异步电动机。

由于电潜泵在地下1 3km 的井底工作,环境非常恶劣(高温、强腐蚀等,传统供电方式———全压、工频使其故障频繁,运行成本大增,主要存在以下几个问题:1由于电动机直接起动,上电起动时冲击电流大,分布电感使系统内反压过高,经常造成系统多部分绝缘损伤,造成电动机潜油电缆故障频繁。

2由于井下压力不同,油层深浅不同,采用工频运行方式时,不能有效控制采油速度,使得采油质量难以控制,有时采油含水量过大,甚至有时伴随将泥砂抽出的现象,造成电泵砂卡损坏故障。

3由于电泵设计裕量往往偏大,尤其是井下液量不足时,泵产生的油压过高,故会缩短泵的使用寿命,其维修及更换几率增加。

4由于油田电网地处电网末端,电压不稳,造成潜油电泵损坏现象的发生。

5油田潜油电泵是油田生产的主要高能耗设备之一,平均单井日耗电量超过2000kW ·h 。