ZYB高溫渣油泵的變頻調速驅動解決方案,高溫渣油（yóu）泵是較好的產品
1 ZYB高（gāo）溫渣油泵采用變頻技術調速驅動是其傳動方案
ZYB高溫渣油（yóu）泵是油井井下工作的多級（jí）離（lí）心（xīn）泵，是一種較新的（de）機械采油設備（bèi）之一。油泵是長期（qī）連續工作於2~3km井下高溫、強腐蝕（shí）的惡劣環境中，由於深入油層，故工作效率較高，近（jìn）年來油（yóu）田應用愈（yù）加廣泛。其功率均不太大，一般在（zài）55~75kW之間（jiān），由於油井（jǐng）較深，為降低線路壓降，故其拖動電機沒有采用工頻（pín）而一（yī）般設計為（wéi）1000伏（fú）級。該電壓屬中壓範（fàn）疇，不高也不低。若降低電壓（yā），則線路壓降太大，電機低效無法正（zhèng）常工作。若提高電壓（yā），線路壓降雖小（xiǎo），但供電線路電纜及電機（jī）的（de）絕緣問題（tí）突出，故障率高，維護困難，可（kě）靠性下降。因（yīn）此，目前國內大部分油田采用的多是1140伏ZYB高溫渣油泵。
據調（diào）查結果，常見的主要問題（tí）是：
A、上電啟動時（shí）衝擊電流大，分布電感使係統內反壓過高，經常造成係統多部分絕緣損（sǔn）傷（shāng）。
B、由於油井地質狀況變化（huà）較大，而（ér）電泵設計餘量又往往偏大，尤其是井下液量不（bú）足時，泵（bèng）產生的油壓過高（gāo），故（gù）縮短泵的使用壽命（mìng），其維修及更換幾率增加（jiā）。
為解決上述問題，必須（xū）對油泵電機進行調速控製。采用交流變頻調速是目前最理想的措施。
其因如下：
A、變頻器具備軟啟動功（gōng）能（néng），在啟動過程中，電機轉速隨著頻率變化而接近同步狀態升速，故反電勢及（jí）衝擊電流（liú）很小，絕緣易受破壞的（de）問題出（chū）現幾率較低。
B、無論重載或輕載，係統的功率因數均較高，尤其在小負載狀態，無功功率大大減小，具有（yǒu）明顯的節電效果。
C、可按油井當前狀況調節出油量，使（shǐ）油井（jǐng）工作在最佳狀態。降低故障率（lǜ）的同時提高（gāo）工作效（xiào）率。
D、亦可組成壓力、溫度閉環係統，提高自動化程度及實現最（zuì）佳控製。采用變頻調速後，對（duì）於富油油井，可以增產；對於貧油油井可以（yǐ）做到連（lián）續（xù）生產且減少停井次數並達到（dào）節能的目（mù）的；對含砂油井，可以減少卡（kǎ）泵次數，並可（kě）反轉排砂，延長電泵（bèng）壽命；對於含氣油井，可（kě）提高轉速減少油氣分離（lí）不佳所致的（de）氣鎖現象出（chū）現而增產增（zēng）效；對於含蠟油井，可減少結蠟、結（jié）垢而降低（dī）管路堵塞次數；對於稠油油井，可低速大功率（lǜ）運行，減少停井次數並獲得可觀的節能效果。
2 過去采用的幾（jǐ）種變頻調速方案比較
2.1采用工頻通（tōng）用變頻器
係統（tǒng）簡圖如下：
本方案采用降壓、升壓變壓器及（jí）工頻電源下的通用變頻器組成高－低－高方式達到油泵電機變頻目的。
其（qí）優點是簡單（dān）易行，缺點是係統過於笨重，尤其是輸出側變壓器尚須按最低工作轉速來設計，通用性不強或設（shè）計不可能合理。由於係統幾經變換，使效率降低。
2.2采（cǎi）用普（pǔ）通低壓變頻（二電平）技術實現中壓變頻
本方案采用低壓整流器，及低壓電容（róng）串聯，3300V高壓IGBT直接逆變。控製方式仍采用傳統（tǒng）的正弦波脈寬調製。其優點是係統組（zǔ）成簡單，其缺點是輸出的電壓波形（xíng）為高壓矩形（xíng）脈衝，即出現了難以解決的dv/dt問題，這對於長輸（shū）電線路的工況很不適宜（yí），對電機同樣帶來絕緣（yuán）問題，且輸出（chū）電流波形亦不理想。由於3300V高壓IGBT應用尚不太成（chéng）熟且價格昂貴，實用經（jīng）濟效益亦是（shì）應（yīng）用的瓶頸。
3 本公司中壓變頻（pín）器的技術方案
A方案（àn）：1140V中壓變（biàn）頻器
本是采用二極管箝位三電平技（jì）術，其係統簡圖如下：
該技術（shù）自80年代始即被國外廠家應（yīng）用並（bìng）推廣。東芝、ABB、三（sān）菱、西門子等公司都有此類產品，其特點偏優於采用在不太高的中壓變頻器中。與二電平相比較，其輸出的電壓波（bō）形（xíng）雖然仍（réng）為矩形（xíng）脈衝所組（zǔ）成，但其脈衝幅值卻降低一倍，較好地解決了（le）dv/dt高所帶來的絕緣及諧波等問題。使變頻器的輸（shū）出波形更接近正弦波。徹底地（dì）解決了器件換流對電機絕緣（yuán）造成的衝擊導致的絕流（liú）損傷、軸電（diàn）壓對電機軸承（chéng）的腐蝕以及傳導幹擾、輻射幹擾等諸多問題，降低漏（lòu）電流及電機噪音。其缺點已基本克服，美中不足的是逆（nì）變元件的
1 ZYB高（gāo）溫渣油泵采用變頻技術調速驅動是其傳動方案
ZYB高溫渣油（yóu）泵是油井井下工作的多級（jí）離（lí）心（xīn）泵，是一種較新的（de）機械采油設備（bèi）之一。油泵是長期（qī）連續工作於2~3km井下高溫、強腐蝕（shí）的惡劣環境中，由於深入油層，故工作效率較高，近（jìn）年來油（yóu）田應用愈（yù）加廣泛。其功率均不太大，一般在（zài）55~75kW之間（jiān），由於油井（jǐng）較深，為降低線路壓降，故其拖動電機沒有采用工頻（pín）而一（yī）般設計為（wéi）1000伏（fú）級。該電壓屬中壓範（fàn）疇，不高也不低。若降低電壓（yā），則線路壓降太大，電機低效無法正（zhèng）常工作。若提高電壓（yā），線路壓降雖小（xiǎo），但供電線路電纜及電機（jī）的（de）絕緣問題（tí）突出，故障率高，維護困難，可（kě）靠性下降。因（yīn）此，目前國內大部分油田采用的多是1140伏ZYB高溫渣油泵。
據調（diào）查結果，常見的主要問題（tí）是：
A、上電啟動時（shí）衝擊電流大，分布電感使係統內反壓過高，經常造成係統多部分絕緣損（sǔn）傷（shāng）。
B、由於油井地質狀況變化（huà）較大，而（ér）電泵設計餘量又往往偏大，尤其是井下液量不（bú）足時，泵（bèng）產生的油壓過高（gāo），故（gù）縮短泵的使用壽命（mìng），其維修及更換幾率增加（jiā）。
為解決上述問題，必須（xū）對油泵電機進行調速控製。采用交流變頻調速是目前最理想的措施。
其因如下：
A、變頻器具備軟啟動功（gōng）能（néng），在啟動過程中，電機轉速隨著頻率變化而接近同步狀態升速，故反電勢及（jí）衝擊電流（liú）很小，絕緣易受破壞的（de）問題出（chū）現幾率較低。
B、無論重載或輕載，係統的功率因數均較高，尤其在小負載狀態，無功功率大大減小，具有（yǒu）明顯的節電效果。
C、可按油井當前狀況調節出油量，使（shǐ）油井（jǐng）工作在最佳狀態。降低故障率（lǜ）的同時提高（gāo）工作效（xiào）率。
D、亦可組成壓力、溫度閉環係統，提高自動化程度及實現最（zuì）佳控製。采用變頻調速後，對（duì）於富油油井，可以增產；對於貧油油井可以（yǐ）做到連（lián）續（xù）生產且減少停井次數並達到（dào）節能的目（mù）的；對含砂油井，可以減少卡（kǎ）泵次數，並可（kě）反轉排砂，延長電泵（bèng）壽命；對於含氣油井，可（kě）提高轉速減少油氣分離（lí）不佳所致的（de）氣鎖現象出（chū）現而增產增（zēng）效；對於含蠟油井，可減少結蠟、結（jié）垢而降低（dī）管路堵塞次數；對於稠油油井，可低速大功率（lǜ）運行，減少停井次數並獲得可觀的節能效果。
2 過去采用的幾（jǐ）種變頻調速方案比較
2.1采用工頻通（tōng）用變頻器
係統（tǒng）簡圖如下：
本方案采用降壓、升壓變壓器及（jí）工頻電源下的通用變頻器組成高－低－高方式達到油泵電機變頻目的。
其（qí）優點是簡單（dān）易行，缺點是係統過於笨重，尤其是輸出側變壓器尚須按最低工作轉速來設計，通用性不強或設（shè）計不可能合理。由於係統幾經變換，使效率降低。
2.2采（cǎi）用普（pǔ）通低壓變頻（二電平）技術實現中壓變頻
本方案采用低壓整流器，及低壓電容（róng）串聯，3300V高壓IGBT直接逆變。控製方式仍采用傳統（tǒng）的正弦波脈寬調製。其優點是係統組（zǔ）成簡單，其缺點是輸出的電壓波形（xíng）為高壓矩形（xíng）脈衝，即出現了難以解決的dv/dt問題，這對於長輸（shū）電線路的工況很不適宜（yí），對電機同樣帶來絕緣（yuán）問題，且輸出（chū）電流波形亦不理想。由於3300V高壓IGBT應用尚不太成（chéng）熟且價格昂貴，實用經（jīng）濟效益亦是（shì）應（yīng）用的瓶頸。
3 本公司中壓變頻（pín）器的技術方案
A方案（àn）：1140V中壓變（biàn）頻器
本是采用二極管箝位三電平技（jì）術，其係統簡圖如下：
該技術（shù）自80年代始即被國外廠家應（yīng）用並（bìng）推廣。東芝、ABB、三（sān）菱、西門子等公司都有此類產品，其特點偏優於采用在不太高的中壓變頻器中。與二電平相比較，其輸出的電壓波（bō）形（xíng）雖然仍（réng）為矩形（xíng）脈衝所組（zǔ）成，但其脈衝幅值卻降低一倍，較好地解決了（le）dv/dt高所帶來的絕緣及諧波等問題。使變頻器的輸（shū）出波形更接近正弦波。徹底地（dì）解決了器件換流對電機絕緣（yuán）造成的衝擊導致的絕流（liú）損傷、軸電（diàn）壓對電機軸承（chéng）的腐蝕以及傳導幹擾、輻射幹擾等諸多問題，降低漏（lòu）電流及電機噪音。其缺點已基本克服，美中不足的是逆（nì）變元件的
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