變頻器在抽油機上應用的若干問題探討

蔡煬

摘要：隨著電子技術的不斷發展，在抽油機上運用變頻調速節能，可以改變抽油機的運行狀態，變頻器在抽油機上的合理應用可以提高生產效率，保證油田企業在開采計劃上的推進和生產目標的實現，但是變頻器在抽油機上會出現很多的問題，只有針對這些問題提出合理地解決措施，才能保證抽油機的性能得到提高。

關鍵詞：變頻器;抽油機;問題探討

在油田開采設備中，應用最多的機械設備就是抽油機，并且抽油機的耗電量非常大，能占到油田總電量的40%，并且總體效率比較低。利用變頻器可以改善抽油機的工作效率，但是變頻器在抽油機上應用會出現很多問題，只有將這些問題解決，才有利于增強抽油機的性能，增加抽油機的使用時間，減少抽油機的維修成本。因此技術人員應該結合實際經驗和專業理論知識，關注變頻器在抽油機上應用的若干問題，在有效的技術措施實施下，可以提高抽油機的工作效率，為油田的順利生產奠定基礎。

1變頻器在抽油機上應用的沖擊電流問題

使用抽油機進行相關生產計劃時，應該對抽油機的組成和功能有所了解。使用抽油機進行生產時，應該注重支架的合理使用，保證抽油機能夠正常進行工作，并確保其工作的高效性。使用節能技術對抽油機進行節能控制時，應該考慮節能過程中的平衡關系，需要滿足電動機、支架等構建的支持下，要滿足抽油機可以正常進行工作。通過大量的實驗可以發現，抽油機的平衡率以電動機所提供的動力為反相關系：當抽油機的平衡力越低時，電動機所提供的動力就會越大，當抽油機的平衡力越高時，電動機所提供的動力就會越小，這與抽油煙機在工作中載荷動態變化有關系。這種情況的出現，加大了抽油機節能控制的難度。當抽油機工作中出現嚴重不平衡的狀態時，會產生較大的電流沖擊，造成抽油機的損耗增加，不僅浪費電能，而且會對設備安全帶來嚴重地影響。這對這種情況的出現，需要利用變速器對抽油機曲柄配重塊進行調整，并需要延長變速器的加速時間，保證設備在運行過程中所產生的沖擊電流控制在合理范圍內，避免產生過載保護動作。

2變頻器在抽油機上應用的再生能量處理問題

當抽油機在工作處于配重不平衡時，會引起電動機的再生制動模式進行運轉，因為電動機有慣性，會在這種作用下會使轉速增大。此時，抽油機上的變頻器開關器將會與再生能源之間產生整流作用，這種作用會影響直流母線，導致其無法向電網反饋電能。因此會發生抽油機失誤直流母線電壓偏高，給其他構件帶來安全隱患。針對這種情況的發生，應該采取以下幾種措施：第一，根據實際情況，適當增加變頻器直流母線的濾波電容器容量，為抽油機提供正常地運轉動力，進一步實現抽油機的節能效果。第二，對于寒冷地區的抽油機，應該在其內部裝置加熱設備，避免因為變頻器直流母線電壓升高的同時降低抽油機的能耗。第三，在正常運行過程中，需要設置合理的能量回饋裝置，確保變頻器作用向抽油機再生能量處理有效性。

3變頻器在抽油機上應用的電磁兼容性問題

抽油機實際運行的過程中，如果抽油機上的變頻器處于正常工作狀態，就會產生電磁干擾的問題，電磁干擾會對抽油機的相關設備通信造成一定的影響。最主要是因為變頻器在工作中會產生一種電磁干擾源，產生的電壓波會對抽油機設備的通信系統造成干擾，在影響設備性能的同時會加大能量的消耗，導致抽油機的工作效率降低。所以相關技術人員一定要考慮變頻器在抽油機上應用的電池兼容問題，對變頻器連接信號的工作狀態進行合理分析，采用共模和差模干擾系統來處理電池兼容性問題，有效解決電磁兼容性問題，降低抽油機的能量消耗。

4變頻器在抽油機上應用的可靠性及環境適應性問題

由于抽油機的工作環境比較復雜，惡劣的工作環境會影響抽油機的工作性能，甚至有可能會引發設備故障，所以在選擇變頻器的過程中，一定要考慮可靠性環境適應性問題，才能保證抽油機上變頻器能夠正常工作，在滿足設備穩定工作的要求同時還能提升節能水平。針對這種問題，可以采用以下幾種措施：第一，對變頻器結構進行優化，提高變電器在抽油機中的工作效率，并加強抽油機的設計防護，提高雙層密閉保溫控制柜的使用效率。第二，利用信息技術、計算機技術等先進的技術構建完善的強迫風冷系統，幫助保溫控制柜中的熱量能夠及時排出，并且更換冷風系統，為抽油機的正常工作提供有力的工作環境，確保變頻器能夠正常運行。同時在降低抽油機能耗的過程中要注意節能效果，降低企業的成本投入，讓抽油機的實踐應用效果可以得到增強。

5閉環控制的采樣問題

利用變頻器對抽油機的運轉速度進行調整，可以使抽油機動態能夠適應油井的負荷變化，從而達到節能的目的，在此過程中需要增加外部傳感器，否則就不能實現閉環智能控制，只能依靠人工操作來進行控制。所采用的外部傳感器類型，與間抽控制器大小保持一致，但是具體的操作要求會有差別。流量檢測是最直觀和最準確的方法，流量傳感器能夠實現小流量監測并且能夠解決抽油機防堵問題;光管載荷傳感器也可以用來檢測井下液量的多少，閉環調速控制與間抽控制有所不同，閉環調速控制只要求載荷的變化趨勢，不需要對標定空抽設定值，光桿載荷器傳感器的平均載荷大，說明井下的液量比較少，應該采取減速運行;光桿載荷器傳感器的平均載荷小，說明井下的液量比較多，應該采取加速運行。利用電流控制是不合理的，因為除了配重影響以外，當電機調速時，電流的速度也會增大，所以不能將電流信號來作為控制依據。

6結束語

油田在開采過程中對抽油機的使用頻率比較大，而抽油機存在負載率低功能因數低等問題，導致電能出現浪費的情況。利用變頻器系統可以使抽油機適應油井負荷變化，同時能夠延長抽油機的使用時間，減少抽油機的日常維護成本。因此在油田開發技術上應該大力研發變頻控制技術，可以幫助油田加大開采量，減少資源的消耗，進一步提高油田的經濟效益。

參考文獻：

[1]徐甫榮.變頻器在抽油機上應用的若干問題探討[J].電氣傳動自動化，2004（02）：4-8.

[2]馬艷芳，林連強.變頻器在油田抽油機應用探討[J].企業文化（下半月），2012（5）：186.

[3]吳永波.變頻器在油田抽油機節能應用問題探討[J].中國新技術新產品，2011（16）：161.