Насосная ўстаноўка з бэлькай — гэта дэфармаваны чатырохрычажны механізм, а яе агульныя структурныя характарыстыкі падобныя на баланс. Адзін канец — гэта нагрузка на помпу, а другі — збалансаваная цяжкая нагрузка. Што тычыцца кранштэйна, калі крутоўны момант, які ствараецца нагрузкай на помпу і раўнаважнай нагрузкай, роўны або пастаянна змяняецца, то помпавая ўстаноўка можа працаваць бесперапынна і без перапынкаў з вельмі малой магутнасцю. Гэта значыць, энергазберагальная тэхналогія помпавай устаноўкі залежыць ад балансу. Чым ніжэйшы каэфіцыент балансу, тым большая магутнасць патрабуецца ад электрарухавіка. Паколькі нагрузка на помпу пастаянна змяняецца, і балансіроўка не можа цалкам адпавядаць нагрузцы на помпу, гэта робіць энергазберагальную тэхналогію помпавай устаноўкі з бэлькай вельмі складанай. Такім чынам, можна сказаць, што энергазберагальная тэхналогія помпавай устаноўкі з бэлькай — гэта тэхналогія балансавання.
Уводзіны ў сучасны стан пераўтварэння зменнай частаты падвеснай бэлькі
Зыходзячы з рэальнай сітуацыі пераўтварэння частаты, большасць проціваг помпавых агрэгатаў насамрэч моцна разбалансаваны, што прыводзіць да празмернага імпульснага току, які не толькі непатрэбна марнуе вялікую колькасць электрычнай энергіі, але і сур'ёзна пагражае бяспецы абсталявання. Адначасова гэта таксама стварае вялікія цяжкасці пры выкарыстанні рэгулявання хуткасці з дапамогай пераўтваральніка частаты: магутнасць пераўтваральніка частаты звычайна выбіраецца ў залежнасці ад намінальнай магутнасці рухавіка, і празмерны імпульсны ток можа прывесці да перагрузкі пераўтваральніка частаты, які не можа працаваць нармальна.
Акрамя таго, на ранняй стадыі эксплуатацыі нафтавых свідравін ёсць вялікая колькасць нафты і дастатковая колькасць вадкасці. Для павышэння эфектыўнасці здабычы нафты можна выкарыстоўваць рэжым працы з фіксаванай частатой, каб забяспечыць высокую здабычу нафты. Аднак на сярэдніх і позніх стадыях з-за зніжэння ёмістасці нафтасховішчаў лёгка прывесці да недастатковай падачы вадкасці. Калі рухавік усё яшчэ працуе на бягучай частаце, гэта непазбежна прывядзе да марнавання электраэнергіі і непатрэбных страт. У гэты час неабходна ўлічваць рэальныя рабочыя ўмовы і адпаведна знізіць хуткасць і ход рухавіка, каб эфектыўна палепшыць хуткасць зарадкі.
Укараненне тэхналогіі пераўтварэння частаты ў кіраванне помпавымі ўстаноўкамі з'яўляецца тэндэнцыяй. Рэгуляванне хуткасці са зменнай частатой адносіцца да бесступенькавага рэгулявання хуткасці, якое вызначае рабочую частату рухавіка ў залежнасці ад велічыні яго працоўнага току. Гэта дазваляе зручна рэгуляваць ход помпавай ўстаноўкі ў залежнасці ад змяненняў умоў у свідравіне, дасягаючы энергазберажэння і паляпшаючы каэфіцыент магутнасці электрасеткі. Ужыванне тэхналогіі вектарнага пераўтварэння частаты можа забяспечыць нізкую хуткасць і высокі крутоўны момант на выхадзе, а хуткасць можна плаўна і ў шырокіх межах рэгуляваць. У той жа час пераўтваральнік частаты мае поўны комплекс функцый абароны рухавіка, такіх як кароткае замыканне, перагрузка, перанапружанне, паніжанае напружанне і спыненне, што можа эфектыўна абараніць рухавік і механічнае абсталяванне, забяспечыць бяспечную працу абсталявання і мець шмат пераваг, такіх як плаўная і надзейная праца, палепшаны каэфіцыент магутнасці і г.д. Гэта ідэальнае рашэнне для пераўтварэння абсталявання для здабычы нафты. Сучасныя асноўныя рашэнні наступныя:
Варыянт 1: Прывад з пераменнай частатой з тармазным блокам, які спажывае энергію
Гэты метад адносна просты, але яго эфектыўнасць нізкая. У асноўным гэта звязана з зваротнай сувяззю энергіі, якая выпрацоўваецца рухавіком падчас ходу рухавіка ўніз пры працы з пастаяннай хуткасцю. Пры выкарыстанні звычайнага пераўтваральніка частаты ўваход выпрамляецца дыёдамі, і энергія не можа цячы ў адваротным кірунку. Вышэйзгаданая частка электрычнай энергіі не мае шляху для вяртання ў сетку і павінна спажывацца лакальна з дапамогай рэзістараў. Вось чаму неабходна выкарыстоўваць энергаёмістыя тармазныя блокі, што непасрэдна прыводзіць да высокага спажывання энергіі і нізкай агульнай эфектыўнасці.
Недахопы: нізкая энергаэфектыўнасць і неабходнасць усталёўкі тармазных блокаў і тармазных рэзістараў.
Варыянт 2: Прывад зменнай частаты з кіраваннем з дапамогай блока зваротнай сувязі
Для зваротнай сувязі рэгенераванай энергіі і павышэння эфектыўнасці можна выкарыстоўваць прыладу зваротнай сувязі па энергіі, якая вяртае рэгенераваную энергію ў электрасетку. Такім чынам, сістэма становіцца больш складанай, а інвестыцыі — вышэйшымі. Так званая прылада зваротнай сувязі па энергіі на самой справе з'яўляецца актыўным інвертарам. Усталёўваючы пераўтваральнік частаты з блокам зваротнай сувязі па энергіі, карыстальнікі могуць вызначаць прамыўку, хуткасць і вытворчасць вадкасці помпавай устаноўкі ў залежнасці ад узроўню вадкасці і ціску ў нафтавай свідравіне, зніжаючы спажыванне энергіі і павышаючы эфектыўнасць помпы; зніжаючы знос абсталявання, падаўжаючы тэрмін службы, дасягаючы высокай эфектыўнасці, эканоміі энергіі і нізкіх выдаткаў, а таксама рэалізуючы аўтаматызаваную працу ў максімальна энергазберагальных умовах. Аднак з-за рэжыму працы пераўтваральніка частаты і прылады зваротнай сувязі выкарыстанне схемы зваротнай сувязі па энергіі выклікае значнае гарманічнае забруджванне на баку крыніцы харчавання, што прыводзіць да значнага зніжэння якасці электрасеткі.
Недахопы: патрабуецца ўстаноўка прылад зваротнай сувязі, што дарагое і прыводзіць да значнага забруджвання электрасеткі.
Дзякуючы паглыбленаму вывучэнню працэсу кіравання помпавай устаноўкай з падвеснай бэлькай была выкарыстана спецыяльная праграмная логіка, заснаваная на працэсе кіравання помпавай устаноўкай з падвеснай бэлькай, і выкарыстоўваецца двайное замкнёнае кіраванне энергіяй і магутнасцю для дасягнення бесперапыннай і плаўнай рэгулявання выходнай частаты, ліквідацыі адмоўнага кіравання крутоўным момантам і пазбягання зваротнай сувязі па кінетычнай энергіі рухавіка і высокаму напружанню шыны. Акрамя таго, дасягнута мэта ліквідацыі тармазнога блока і прылады зваротнай сувязі па энергіі, што пазбегла розных недахопаў традыцыйных схем пераўтварэння частаты.
Асноўная ідэя кіравання гэтай схемы заключаецца ў кіраванні пастаяннай выходнай магутнасцю. Пераўтваральнік частоты заснаваны на рэжыме ПІД-рэгулявання з контурам пастаяннай выходнай магутнасці. Рэгулюючы выходную частату, можна дасягнуць пастаяннага кіравання выходнай магутнасцю, што дазваляе эфектыўна знізіць сярэднюю выходную магутнасць, дасягнуць эфектыўнай эканоміі энергіі і абараніць механізм помпавага агрэгата, адначасова задавальняючы патрабаванні да імпульсаў. Гэта значыць, пераўтваральніку частоты не трэба ўстанаўліваць канкрэтную рабочую частату, а фактычная выходная частата аўтаматычна рэгулюецца праз замкнёны контур ПІД. Падчас ходу ўніз, з-за вялікай інерцыі нагрузкі, калі сінхронная хуткасць ніжэйшая за хуткасць рухавіка, рухавік генеруе электрычнасць, і выходны крутоўны момант пераўтваральніка частоты адмоўны. У гэты час пераўтваральнік частоты аўтаматычна павялічвае выходную частату, каб ліквідаваць адмоўны крутоўны момант і пазбегнуць знаходжання рухавіка ў стане генерацыі. Падчас ходу ўверх патэнцыяльная энергія цалкам пераўтвараецца ў кінетычную энергію. У гэты час хуткасць найвышэйшая, а інерцыя максімальная. Рухавік запавольваецца, каб выканаць дзеянне ходу ўверх. Пры нізкай хуткасці пераўтваральнік частоты працуе ў рэжыме ПІД-рэгулявання з пастаяннай выходнай магутнасцю. У гэты час пераўтваральнік частаты аўтаматычна павялічвае хуткасць ходу ўверх, каб завяршыць дзеянне ходу ўверх.
На працягу ўсяго працэсу кіравання вядома, што рухавік не знаходзіцца ў стане генерацыі, таму няма неабходнасці ўсталёўваць тармазны блок і прыладу зваротнай сувязі RBU. Пры гэтым, на працягу ўсяго працэсу ходу, ход уніз павольны, і можа паглынацца большая колькасць алею; хуткі ход уверх, што памяншае ўцечку алею, што значна павялічвае здабычу алею.
Перавагі: Няма неабходнасці ўсталёўваць прылады спажывання энергіі або зваротнай сувязі, больш нізкі кошт; А таксама аптымізаваны працэс здабычы алею, што значна паляпшае агульную эфектыўнасць машыны; Напружанне шыны пераўтваральніка частаты стабільнае, агульнае спажыванне цяпла нізкае, а агульная стабільнасць лепшая. Тэхнічныя характарыстыкі:
Спецыяльнасць да галіны: заснаваная на праграмнай логіцы працэсу кіравання прамянёвай помпавай устаноўкай, яна сапраўды дазваляе дасягнуць спецыялізаваных і перадавых рашэнняў для галіны.
Высокая надзейнасць: ключавыя кампаненты выраблены вядомымі айчыннымі і замежнымі брэндамі, што забяспечвае надзейную і стабільную працу кампанентаў.
◆ Канструкцыя з вялікім запасам гатоўнасці: Дзякуючы дбайнаму разліку і эксперыментальнай праверцы ключавыя кампаненты распрацаваны з вялікім запасам гатоўнасці, каб забяспечыць доўгатэрміновую стабільнасць усёй машыны ў складаных умовах нафтапромысловых работ.
Аптымізаванае вектарнае кіраванне: вядучае ў краіне свабоднае вектарнае кіраванне з зваротнай сувяззю па хуткасці, высокім нізкачастотным крутоўным момантам і хуткай рэакцыяй крутоўнага моманту.
◆ Праграмная функцыя абмежавання току і напружання: добрае абмежаванне напружання і току, эфектыўнае абмяжоўванне ключавых параметраў кіравання для зніжэння рызыкі выхаду з ладу інвертара.
Высокая адаптыўнасць да навакольнага асяроддзя: дзякуючы высокай агульнай тэмпературы перагрэву, канструкцыі незалежнага паветравода і трохтрывалай апрацоўцы патаўшчанай фарбай, ён больш падыходзіць для працяглай эксплуатацыі на адкрытых паветры нафтавых радовішчах.
◆ Функцыя перазапуску адсочвання хуткасці: дасягаецца плаўны запуск круцельных рухавікоў без удару
◆ Функцыя аўтаматычнай рэгулявання напружання: пры змене напружання ў сетцы яно можа аўтаматычна падтрымліваць пастаяннае выходнае напружанне
Комплексная абарона ад няспраўнасцяў: перагрузка па току, перанапружанне, паніжанае напружанне, перагрэў, абрыў фазы, перагрузка і іншыя функцыі абароны