(2)配電變壓器的節電技術
抽油機配電變壓器既是供電設備,同時本身也消耗電能,特別由于負載率很低,增加了一部分完全可以避免的損耗。
針對抽油機驅動電機負荷變化大、平均負載率低的特點,可采用抽油機專用配電變壓器。其特點是具有新型節能性能(S9標準),通過降低電機起動時的電壓降和提高過載能力,使裝機容量降低1/3以上,如用30kVA、40kVA、50kVA、63kVA抽油機專用變壓器替代63kVA、80kVA、100kVA、125kVA通用變壓器,從而大大降低了運行損耗,也降低了裝機費用和運行費用,可基本上實現配電變壓器的經濟運行。
(3)配電箱的節電技術
電動機的損耗分為不變損耗和可變損耗兩部分。在電壓一定的條件下,鐵損和風損可以認為是恒定的、不隨負載變化的損耗;而定子和轉子的銅損和負載雜散損耗都是隨負載電流的平方而變化的損耗。當電動機的負載減小時,可變損耗相應減小,而不變損耗保持不變。然而,電動機負載減小時,負載轉矩降低,就不要求與額定負載時同樣強的電動機磁場。適當降低電動機電壓,就可得到與負載減小相適應的減弱了的電動機磁場。其結果是鐵耗降低,效率提高,功率因數也相應改善。
根據電機學理論,電動機在輕載時的有功損耗和無功占用都相對增加,從而將使運行效率和功率因數降低。針對這一問題,各油田都采取了一些措施,也收到了一定的節能效果。但所采取的措施主要是無功補償,以滿足供電部門對功率因數的要求,而沒有從根本上解決抽油機配套電動機的不合理運行狀態。供給抽油機配套電動機運行的電網電壓是一定的,它是由專門的6(10)kV線路經降壓變壓器后提供的。在這種條件下,電動機的勵磁電流基本恒定。在輕載條件下,電動機的輸出轉矩與負載轉矩相平衡,定子電流中的有功分量減小,導致功率因數降低;而與定于電壓有關的各種損耗基本不變,致使效率也降低。此時,若能適當降低電動機的定于電壓,在保證正常運轉的條件下,可使勵磁電流和有功損耗都降低,從而使運行效率和功率因數都得到提高,這就是調壓節能的基本原理。
采用這一原理,利用現代電力電子技術和計算機控制技術,采用國產成熟的可控硅元件,自動跟蹤抽油機負載的變化并實時調整電動機的工作電壓,使其始終工作在最佳狀態,保持較高的運行效率和功率因數,是目前異步電機節電控制的理想方案,在各油田都得到的一定的應用,取得了不同的節電效果,今后應不斷提高節電效果、提高工作可靠性和穩定性、進一步降低產品價格。
抽油機專用節電器是專門設計用于對磕頭式抽油機的節電控制。 抽油機專用節電器動態的根據負載變化來調節輸入電機的電壓和電流,在不改變電動機轉速的條件下,保證電動機的輸出功率與負荷需求精確匹配。
抽油機節電器適用于各類處于輕載或變負載運行狀態下抽油機電機節能,自動跟隨控制,不改變抽油機的上下行程和運行速度,在不減少抽油量的前提下實現節能效果。抽油機節電器配備了軟啟動功能,可以大大降低電機的啟動電流,減少沖擊電流對電機絕緣的破壞、降低電機運行溫度、減少電機的維護量、延長使用壽命。抽油機節電器對抽油機電機實時監控負載變化、匹配輸入電機所需電能,大大減少電機本體的發熱、振動、噪音和鐵磁損耗,有效改善電機的運行條件。
在抽油機運行過程中平均有功節電率可達百份之10至百份之40(視不同負載率),同時能夠充分提高電機的功率因數。
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