抽油机井变频柜在油田现场的应用

Y一△转换适合功率利用率低、大马拉小车严重的抽油井使用。电机三角形启动后，再将定子绕组切换成星型接法运转。转换后平衡变差，如果角接时平衡性差，转换后平衡性更差，现场需要转换井平衡性好。

④功率因数控制器

功率因数控制器，主要是采用单片机实时检测电机电压与电流之间的相位差变化，控制晶闸管的导通角，自动调节电机的供电电压，使电机在空载或轻载时降压运行从而达到提高功率因数，节能的目的。但是在实际应用过程中节电效果不太理想，主要原因是电压的变化速率跟不上电流的变化速率。另外由于可控硅引起电流产生谐波，受瞬变电势和瞬变电流的影响，引起电机发热和振动，影响了节电效果。

⑤无功补偿器

无功补偿器主要是采用加装一定容量的电容器对电网进行无功补偿，减少无功电流来提高功率因数，降低供电变压器负荷，从而降低网损达到节电的目的。目前这种技术应用比较广泛，效果也较好，缺点是不能提高电机效率，也不能降低电机输入功率，功率因数提高到0.5～0.6，电容器容易损坏。

⑥变频控制器

变频控制柜是实现了电动机的软启动，对电网无冲击，电动机功率因数可由0. 25～0. 50 提高到0. 90以上，从而减轻了电网及变压器的负担，降低了线损。操作方便，不需停产即可根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度。利用最新研制的四象限矢量控制变频调速器，配以过程控制、位置传感等技术改造现有的抽油机，可以实现油井节电、增效和增产，从而提高整个有杆抽油系统的机采效率。

2、优化参数分析

优化抽油参数是根据油井动态变化，以低能耗为目标及时调整抽油参数。做法是长冲程、低冲次、合理泵径。选择低冲次的方法是很重要的工作。

常规抽油机生产时油井平均冲次计算公式：

式中： s—电机转差率；

—电源频率，hz；

—电动机的磁极对数。

调换小直径皮带轮是现场普遍采用的方法，成本低，使用方便，除非换12极电机否则最多能降到4次/分。增加抽油机减速箱传动比有两种方法：一种是更换大总传动比更大的减速箱，传动比至少要达到32；另外一种是对减速箱技术改造，在原减速箱基础上更换短齿齿轮。这两种方法成本高，不宜在现场使用。

换减速箱大皮带轮直径成本较高，可操作性差。

表2 降低电机转速方案对比

综上所述，对比可实施的几种方案（表2），从优选节能设备和优化生产参数的角度考虑，对于一些低产井和液面波动大的井，由于受到皮带轮最小包角和冲次有级调整的限制，达不到供排合理的抽油机井使用变频控制柜是最理想的选择。

三、抽油机井变频调速适应性分析

1、变频对输入功率影响

输入功率 与油井工作制度关系可以用下式表示：

上式表明：影响输入功率大小关键因素是冲程和冲次乘积，也就是光杆运行速度。其它参数不变，油井能耗与抽汲速度成正比。冲次将随着电源频率的改变而改变，而且两者的变化为正比关系。因此调低频率油井输入功率降低。