變頻技術(shù)在游梁式抽油機(jī)上的應(yīng)用
如圖2所示。在變頻器主回路直流母線兩端加制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元。在加裝變頻器后，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入再生發(fā)電狀態(tài)時(shí)，其產(chǎn)生的電能沒(méi)有逆向流回電網(wǎng)的通路，所以勢(shì)必引起主變頻器主回路直流母線電壓升高。此時(shí)必須用電阻來(lái)就地消耗，這就是我們?cè)谧冾l器上必須使用制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻的原因。CHV100（18.5KW以下機(jī)型內(nèi)置制動(dòng)單元）系列可以選配制動(dòng)單元，完全可以達(dá)到理想中的控制效果。
圖2：變頻器加制動(dòng)單元
對(duì)于變頻器加裝制動(dòng)單元的情況，發(fā)電產(chǎn)生的能量不能回饋至電網(wǎng)而是就地消耗，所以還是會(huì)造成能量的浪費(fèi)。但加裝變頻裝置后，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)大大提高（由原來(lái)的0.25～0.5提高到0.9以上），大大減小了供電視在電流，從而減輕了電網(wǎng)及變壓器的負(fù)擔(dān)，降低了線損，可省去大量的“增容”開(kāi)支。CHV100內(nèi)置的AVR功能可根據(jù)負(fù)載特性，智能調(diào)節(jié)輸出。一方面可達(dá)到節(jié)能目的，同時(shí)還可以增加原油
產(chǎn)量。避免電網(wǎng)質(zhì)量的下降，減小抽油機(jī)工作過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的影響。此方式的缺點(diǎn)是必須解決制動(dòng)電阻散熱及壽命問(wèn)題。
應(yīng)用實(shí)例：
CHV100-055G-6在江漢油田游梁式抽油機(jī)上成功應(yīng)用。
根據(jù)江漢油田采油工況，采用變頻器加裝制動(dòng)單元對(duì)其部分油井抽油機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能改造。江漢油田原油稠度不大，負(fù)載率比較低。采用再生能量就地耗散方案方能達(dá)到預(yù)期效果。且制動(dòng)電阻散熱問(wèn)題僅通過(guò)加裝柜頂風(fēng)扇便可順利解決。
其接線圖如圖3所示：
圖3:接線圖（制動(dòng)單元耗能方式）
配置表
主要參數(shù)表
上述電路接線圖可實(shí)現(xiàn)工變頻轉(zhuǎn)換，其中K1與K2互鎖。K1與K3導(dǎo)通，變頻運(yùn)行;K2導(dǎo)通工頻運(yùn)行。制動(dòng)率由制動(dòng)單元控制板撥碼開(kāi)關(guān)確定。
該套系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試，運(yùn)行正常，經(jīng)檢測(cè)，網(wǎng)側(cè)功率因素有大幅提高。跟蹤后期使用情況，與無(wú)變頻時(shí)比較，節(jié)能約30%左右。符合預(yù)期。
（3）變頻改造，加裝能量回饋單元。
制動(dòng)電阻的散熱壽命問(wèn)題及節(jié)能效果不理想成為方案（2）實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)瓶頸。針對(duì)上述情況，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化，提高效率，可以采用變頻器加裝能量回饋裝置方案，將再生能量回饋給電網(wǎng)。
所謂能量回饋裝置，其實(shí)就是一臺(tái)有源逆變器。按采用的功率開(kāi)關(guān)器件的不同又可以分為晶閘管（SCR）有源逆變器及絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）逆變器兩種，它們的共同特點(diǎn)是可以將變頻器直流回路的電壓反饋到電網(wǎng)，如下圖3所示。
圖3：變頻器加能量回饋單元
加裝能量回饋單元的變頻器適用于交流50HZ，額定電壓380V或660V的異步電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，軟停車(chē)及過(guò)程調(diào)速控制功能。其具備起動(dòng)電流小、速度平穩(wěn)、性能可靠、對(duì)電網(wǎng)沖擊小等優(yōu)點(diǎn)，避免對(duì)電動(dòng)機(jī)、變速箱、抽油機(jī)造成機(jī)械沖擊，大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少停產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，提高了電網(wǎng)質(zhì)量。
