• 康元变频器在油田磕头机中的应用

• CDE500应用在油田领域的独特优势：

– 应对恶劣环境的高可靠性设计

– 消除负转矩控制，省去制动单元或能量回馈装置

– 增加油田专用功能

– 支持远程网络通讯

– 变频器保护完善

• 可远程监控整个油田的抽油机运转状况

– 支持基于3G/GPRS的对每一个工作单元进行远程监视与控制

– 支持实现所有工作单元网络化、智能化与集中控制

• 康元油田专用变频器介绍

• 游梁式抽油机(磕头机)控制

– 在油井开采前期储油量大，供液足，为提高功效可采用工频运行，保证较高的产油量。

– 在中、后期，由于石油储油量减少，易造成供液不足，电机若仍然工作在工频状态势必浪费电能造成不必要的损耗，这时需要考虑实际工作情况，适当降低电机转速减少冲程有效提高充盈率。

– 为了解决上述问题，需要将变频技术引入到游梁式抽油机控制系统中：

• 节约成本——采用变频控制增大电机输出转矩克服启动时大转矩需求，降低电机装机功率，避免大马拉小车的现象，提高电机利用率，同时节约油田投资成本。

• 节能——随着油田供液的变化，抽油机的工作状况是连续变化的，若电机一直工作在工频状态，势必造成能量的浪费。为了节能，提高电机效率，需要进行变频改造。

• 关键器件选型：

– IGBT：英飞凌

– 母线电容：长寿命，105℃

– 风扇：可以连续运行70000小时

• 放大裕量：

– 通过严格计算与试验验证，通过放大关键元器件的裕量来保证整机在油田恶劣环境的可靠性。

– 可以实现电机启动转矩达3倍额定转矩，满足磕头机启动时大转矩要求。

• 防腐蚀：

– 所有 PCB采用英国三防漆三遍(加厚)

– 所有紧固螺钉采用不锈钢螺丝

– 铜排镀镍80um以上，以达到有效防腐

通过计算，变频器可以在65℃的环温下，连续无故障运行20000小时。

• 高效的散热防尘结构：

– 独立风道设计

– 防柳絮设计

– 风扇更换方便，小机(< 15kw) 不停机，可以更换风扇。

• 宽电压工作范围：

– 380V电压等级，允许的工作范围达：260V ~ 480V

– 具有可选的欠压降频功能：当输入电压较低，变频器将通过降低输出频率的方法来维持输出转矩，保证电机正常运行。

• 提供额外的功能增强系统的鲁棒性：

– 瞬间停电变频器不停机

– 故障复位自动重启

– 变频器故障自动转旁路功能

• 当前很多厂家的变频器在磕头机应用上出现的主要问题是低效处理电机能量回馈现象。常见的处理方式：

– 采用能耗制动——增加制动单元与制动电阻，以耗能的方式来避免过压。

– 采用能量回馈方式——增加能量回馈装置，把电机回馈的能量回送到电网来避免过压。

– 以上两种方式都是有缺陷的。

• 在市电基本稳定，母线的升高主要是由于电机能量回馈导致，康元变频器通过能量与功率的双环控制，实现对输出频率的连续平滑调整，实现消除负转矩控制，来避免电机动能的回馈、避免母线电压过高。这就是省去制动单元、省去能