技术支持
Technical support油井变频群控节能系统
一、 项目现状及背景概述
目前,我国石油化工行业中抽油机的保有量在10万台以上,电动机装机总容量在3500MW,每年耗电逾100亿千瓦时。抽油机的运行效率特别低，在我国平均率为25.96%，而国外平均水平为30.05%，年节能潜力可达几十亿千瓦时；注水泵也是油田生产的重要设备，电耗费用的增加直接影响着油田成本的降低和效益的提高，节能潜力十分巨大，它的正常运转和工作效率同样关系到整个油田的经济效益,所以油田的节能降耗改造势在必行。
二、公共直流母线油井变频群控技术
1、技术原理
采用同一台变压器提供380V或中高压三相交流电源，并采用同一网侧整流器和滤波器通过公共直流母线为多口油井电控终端供电，各抽油机变频控制终端共享直流母线来分时汲取电能，当各抽油机电机分时进入倒发电状态时，使反馈到直流侧的能量为同一母线上的其他变频终端所共享。鉴于各抽油机无论是电动还是倒发电工作状态，一般都是非同步的，这样可以使不平衡馈能在各抽油机变频终端之间通过直流母线实现分时能流互馈，充分发挥采用区块多抽油机的群体优势。
基于直流母线的油井群控系统
2、主要技术特点
（1）、“1变N井”模式，实现变压器减容。
采用“避峰填谷”，分时群控，实现油井生产“错峰”运行，直流母线统一供电，减少无功功率90%，实现变压器总容量减少70%。
（2）、直流母线供电，综合节电可达15%。
直流输电线路不存在无功电流损耗、集肤效应及磁感应损耗，不平衡馈能在直流母线系统中循环共享，消除了对电网的冲激，同时提高了电能的利用率
（3）、集控终端变频无级调速，实现生产调参。
根据油井供液情况实时调参，实现对上、下冲程频率的优化，提高油井产液量和降低吨液耗电量；
（4）、整流柜采用两套整流模块互为备用的方式，确保直流输送电安全稳定；
（5）、直流供电可以有效避免盗电现象发生；
3、性能参数
（1）环境适应性：
工作温度： -30～75℃ ；湿 度： 95±3%
（2）电源适应性:
整流器交流侧电压：380V，20%
直流母线电压范围：430～700V
（3）防尘防水等级：IP55
（4）频率调节范围： 5～50Hz
（5）工作范围: 全天候连续运行；
（6）网侧功率因数：优于0.95;
（7）网侧电流谐波：符合中国电能质量/公用电网谐波国家标准 （GB/T14549-93）;
（8）符合中国调速电气传动系统国家标准（GB/T12668.2.2002）。
三、推广结论
系统装置将多台抽油机通过直流母线联系在一起,充分发挥抽油机的群体优势,实现了多台抽油机倒发电能量的互馈共享和循环利用,改善了整流器网侧电流波形,降低了对电网的谐波污染,提高了功率因数,降低了网侧变压器的容量,同时也抑制了抽油机现场的盗电现象。
油田现场实验和检测结果表明,该变频群控系统比常规的单井变频装置具备上述优点,明显提高了抽油机的节能效益,证明了本系统方案的正确性与可行性，由于抽油机是在户外（野外）使用，其工作环境及其配电设备的工作环境都比较恶劣；而采油作业对采油设备的可靠性又要求很高，故在实际使用共用直流母线的变频系统时应增设工频备用系统（既变频—工频双回路系统）或在原工频系统的基础上加装共用直流母线的变频系统，这样工频系统与共用直流母线的变频系统可互为备用，既便是在共用直流母线的变频系统故障或检修的状态下对采油作业的影响也不大，从而提高了采油设备（系统）的安全可靠性。
此系统的应有具有极其深刻的节能推广意义，为中石化实现“一流石油”化工工程公司，实现油田的节能降耗发展做出我们应有的贡献。抽油机节能电控装置的发展方向是节能效果好，能与油井负荷相匹配，并有完善的保护功能；有数据采集和存储功能，联网和通信功能，以及遥控遥测功能；达到智能化要求，实现操作简单化，数字显示化、适应油田高效节能的目的。
