新風(fēng)光1140V潛油電泵專用變頻器應(yīng)用

　　一、引言

　　用現(xiàn)代高新技術(shù)改造原有的油田采油設(shè)備是大勢(shì)所趨。用現(xiàn)代自控技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù)來為油田潛油電泵（以下簡(jiǎn)稱潛泵）提供理想電源是這種技術(shù)改造過程中的一個(gè)重要組成部分。潛泵按放在地平面以下1000～3000米處，工作環(huán)境非常惡劣（高溫、強(qiáng)腐蝕等），而傳統(tǒng)的供電方式——全壓、工頻更使它故障頻繁，運(yùn)行成本大增。潛泵損壞提到地面上來維修，光工程費(fèi)就有5萬元，價(jià)值10萬元的電纜平均提上放下5次就得更換，潛泵平均10個(gè)月就得維修一次，維修費(fèi)用約8萬元，造成采油廠生產(chǎn)成本偏高。傳統(tǒng)供電方式對(duì)潛泵的正常運(yùn)行存在以下危害和不足：

　　＊ 潛泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)井下液量不富余時(shí)，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，則損失慘重。
　�。� 全壓、工頻工作啟動(dòng)電流大，沖擊扭矩大，對(duì)電機(jī)壽命有很大影響。
　�。� 油田供電電壓常有波動(dòng)，使電機(jī)欠激勵(lì)或過激勵(lì)，電機(jī)被燒時(shí)有發(fā)生。
　�。� 幾千米的井下電纜帶來了150V左右的線路損耗，由于這部分損耗無法補(bǔ)償，從而影響了電機(jī)的正常工作。

　　由上可看出，潛泵的傳統(tǒng)供電方式必須改造，理想的供電設(shè)備應(yīng)具備哪些特性呢？

　　1、軟啟動(dòng)。
　　2、調(diào)速方便，即變頻運(yùn)行。啟動(dòng)時(shí)間和運(yùn)行速度能根據(jù)工況任意設(shè)置。
　　3、不受供電電壓波動(dòng)的影響，并能補(bǔ)償電纜的線路損耗。
　　4．電纜上傳輸?shù)谋仨毷钦�弦波，否則經(jīng)電纜反射，電壓脈沖疊加，容易燒毀電機(jī)。
　　5、各種保護(hù)功能齊全。
　　6、控制方便、操作簡(jiǎn)單、顯示清楚。

　　顯而易見，滿足這些要求非變頻器莫屬，但市場(chǎng)上容易買到的為風(fēng)機(jī)、水泵服務(wù)的那些變頻器不適合，因?yàn)殡妷旱燃?jí)不符、輸出波形不是正弦、電纜的損耗電壓無法補(bǔ)償。我公司受油田委托成功地研制出了1140v、30kw～100kw潛泵專用變頻器系列產(chǎn)品。現(xiàn)以55kw的產(chǎn)品為例說明其特點(diǎn)。

　　二、潛油電泵專用變頻器的研制成功及其特點(diǎn)

　　潛泵雖有不同的電壓等級(jí)，但在線運(yùn)行的多為1140V、見過用380V級(jí)變頻器配合特制升壓變壓器的報(bào)導(dǎo)，本文認(rèn)為這種高——-低——-高方案有先天不足，讓升壓變壓器工作在低頻下是很困難的，現(xiàn)在的IGBT器件的耐壓應(yīng)付1140V綽綽有余，本文采用1140V變頻器直接給潛泵電纜供電的方案。

　　該變頻器的技術(shù)指標(biāo)為：

　　三相輸入：1140V、50Hz
　　三相輸出：額定電壓為1140V
　　頻率范圍：2HZ～50HZ連續(xù)可調(diào) 能提供合適的電纜補(bǔ)償電壓
　　輸出波形：正弦
　　控制功能、保護(hù)功能同于普通變頻器

　　本文僅對(duì)該變頻系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下，與380V級(jí)通用變頻器相同部分不再贅述。

　　1、主電路與功率器件的選擇

　　在PWM電壓型380V級(jí)變頻器中，一般采用兩電平電路。若用兩電平電路實(shí)現(xiàn)1140V的輸出勢(shì)必要用昂貴的高壓管或采用低壓管串聯(lián)結(jié)構(gòu)，由于器件串聯(lián)動(dòng)態(tài)均壓?jiǎn)栴}不易解決，應(yīng)盡量避免。本設(shè)計(jì)的整機(jī)方塊圖見圖一。

　　其中主電路部分采用三電平電路或稱中點(diǎn)箝位（NeturalPointClamped—Npc）方式,它不但能輸出較高電壓，而且能降低輸出諧波和電壓變化率（dv/dt），良好的波形正是本設(shè)計(jì)的目的之一。圖中的功率開關(guān)器件選用西門子的雙單元IGBT模塊（1700V、200A），整流后由兩組大電容器相串聯(lián)組成工博士工業(yè)品商城聲明：凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息，均為轉(zhuǎn)載自其他媒體，并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)，也不代表本網(wǎng)站對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。您若對(duì)該文章內(nèi)容有任何疑問或質(zhì)疑，請(qǐng)立即與商城(podvhdv.cn)聯(lián)系，本網(wǎng)站將迅速給您回應(yīng)并做處理。
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