1. Přehled:
Kapacita podzemních skladovacích prostor ropy v ropných vrtech v různých ropných polích po celé zemi se liší. Pokud objem ropy nelze
Aby zařízení čerpací jednotky pracovalo na plné zatížení, je nutné použít regulaci s proměnnou frekvencí, aby se snížilo čerpací zatížení.
frekvenci a upravte ji na rychlost, kterou objem ropy dokáže splnit, aby si každý ropný vrt mohl nastavit rychlost podle množství
ropy. Tato metoda nejen snižuje současnou metodu vstřikování vody do vrtu, ale také umožňuje každému ropnému vrtu
nepřetržitě čerpá olej, čímž šetří elektřinu spotřebovanou vstřikováním vody a přebytečnou elektřinu spotřebovanou v důsledku nedostatečného
zatížení. Lze to nazvat metodou šetřící čas, práci, energii a je efektivní. Stojí za to propagovat způsob, jak výrazně snížit
náklady na těžbu ropy.
2. Výhled trhu:
Na trhu s čerpacími jednotkami pro ropná pole existují desítky tisíc čerpacích jednotek v ropném poli Daqing, tisíce čerpacích jednotek v ropném poli Liaohe, více než 10 000 čerpacích jednotek v ropném poli Shengli, stejně jako v ropných polích Jilin, Zhongyuan, Jianghan, Karamay, Tuha, Changqing atd. Přestože se v různých ropných polích používá mnoho regulací s proměnnou frekvencí, tvoří pouze malou část z celkového počtu, asi 5 %, a velká část z nich není instalována s regulací s proměnnou frekvencí. Každé ropné pole se instaluje a transformuje po etapách a dávkách každý rok, ale existuje velká mezera. Pro dosažení automatizace čerpání s proměnnou frekvencí je nutné ji implementovat po etapách a dávkách. Většina ropných vrtů vyžaduje regulaci s proměnnou frekvencí, která má obrovský tržní potenciál. Zavedení regulace s proměnnou frekvencí je v současné době nejideálnější volbou. V současné době se počet čerpacích jednotek řízených regulací s proměnnou frekvencí ve velkých ropných závodech po celé zemi zvyšuje. S poptávkou po ropných závodech se postupně zvyšuje i používání pohonů s proměnnou frekvencí. Mezi nejčastěji používané patří ropná pole Daqing, ropná pole Liaohe, ropná pole Shengli atd. V současné době se v ropných polích používají frekvenční měniče značek ABB, Ximenzi, Fuji a Jianeng IPC.
3. Metody úspory energie:
Při analýze metod úspory energie v energeticky úsporných rozvaděčích pro čerpací jednotky ropných polí je třeba se nejprve zaměřit na různé formy řízení úspory energie pro čerpací jednotky ropných polí. Vzhledem k tomu, že provozní stav čerpací jednotky není stav konstantní rychlosti, její provozní stav je: během zdvihu nahoru je motor ve stavu spotřeby energie a během zdvihu dolů je motor ve stavu generování energie. Při použití frekvenčního měniče musí být pro zajištění nepřetržitého provozu frekvenčního měniče uvolněna elektrická energie generovaná motorem. První metodou je přidání brzdné jednotky a brzdného rezistoru pro spotřebu elektrické energie v rezistoru; druhou metodou je použití zpětnovazebního brzdění pro zpětné vedení elektrické energie do původní elektrické sítě. Volba druhé metody zpětnovazebního brzdění u čerpacích jednotek ropných polí je cestou k dosažení maximálních úspor energie.
4 Princip činnosti a způsob ovládání:
Pro těžební vrty se středně a nízkou viskozitou ropy a vysokým obsahem vody by ideálním pracovním režimem čerpací jednotky měl být „pomalý náběh a rychlý sjezd“. „Pomalý náběh“ je výhodný pro zlepšení stupně plnění čerpacího čerpadla a zvýšení výtlačného objemu každého zdvihu. Zároveň může „pomalý náběh“ účinně snížit dodatečné dynamické zatížení bodu zavěšení, čímž se sníží ztráty zdvihu, zlepší se pracovní podmínky zařízení pro těžbu ropy a prodlouží se životnost zařízení. „Rychlý sjezd“ je výhodný pro včasné uzavření pevného ventilu olejového čerpadla, zlepšení účinnosti čerpadla, úsporu času a zvýšení produkce ropy za jednotku času.
U vrtů s vysokým výtěžkem a vysokým obsahem vody lze zvýšit frekvenci a vhodně zvýšit frekvenci proplachování, aby se dosáhlo „rychlého nárůstu a rychlého poklesu“ produkce kapaliny o přibližně 30 %. U vrtů s nízkým výtěžkem se v praktických experimentech zjistilo, že pokud se zvýší frekvence proplachování, rychlost vypouštění kapaliny se nezvyšuje, ale snižuje. Pokud se však frekvence proplachování sníží, rychlost vypouštění kapaliny se zvýší přibližně o 20–30 %, a zároveň se ušetří elektřina a prodlouží životnost čerpací jednotky, potrubí a tyče. Ekonomické výhody jsou ohromující. Stručně řečeno, pro různé provozní podmínky může vhodný výběr provozních parametrů dosáhnout rovnováhy mezi dodávkou a produkcí ropných vrtů a dosáhnout cíle zvýšení produkce a úspory energie.
Po použití řízení s frekvenčním převodem řady PMD jsou do frekvenčního měniče řady PMD zavedeny absorpční a výbojový obvod motoru čerpací jednotky během čtyřkvadrantového provozu (například v režimu výroby energie) a je zaveden obvod zpětnovazební jednotky. Během normálního provozu obvod zpětnovazební jednotky nefunguje. Když je motor v generátorovém stavu a napětí sběrnice stoupne na určitou úroveň, zpětnovazební jednotka se spustí. Prostřednictvím třífázového měniče SVPWM s IGBT tranzistory je regenerovaná elektrická energie na stejnosměrné sběrnici přiváděna zpět do sítě. Tato konstrukce je vhodnější pro řízení čerpacích jednotek a má výraznější efekt úspory energie.
Funkční vlastnosti frekvenčního měniče řady PMD
1. Implementováno řízení procesu měkkého startu, měkkého zastavení a regulace otáček
Rozběhový proud je malý, rychlost je stabilní, výkon je spolehlivý a dopad na elektrickou síť je malý. Lze dosáhnout libovolného nastavení rychlosti nahoru a dolů a provozu v uzavřené smyčce.
2. Proplachování, rychlost a produkce kapaliny čerpací jednotky lze určit na základě hladiny kapaliny a tlaku v ropném vrtu, což může účinně snížit spotřebu energie. Zlepšit účinnost čerpadla, snížit opotřebení zařízení a prodloužit životnost;
3. Specializovaný aplikační program pro čerpací jednotky se zjednodušeným designem, vhodný pro přímé ladění běžnými pracovníky při těžbě ropy;
4. Vestavěné vstupní filtrační zařízení, kompletní filtrování procesního šumu a rušení elektrické sítě je 1/4 oproti běžným komerčním frekvenčním měničům;
5. Automatické sledování plného napětí, automatický výpočet brzdného momentu, zjednodušení provozu aplikačních spojení;
6. Vestavěná zpětnovazební brzdná jednotka, která dokáže vracet regenerovanou elektrickou energii zpět do sítě. Vestavěná tlumivka a filtr umožňují přímé připojení k elektrické síti s účinností zpětnovazební energie až 97 %. O 15 % až 25 % vyšší energetická účinnost než běžné frekvenční měniče, s tepelnými ztrátami pod 3 % při brzdění, což snižuje zdroje tepla a zvyšuje bezpečnost.
7. Všestranný pohon, kompatibilní s řízením synchronního motoru s permanentními magnety a asynchronního motoru;
8. Má několik ochranných funkcí, jako je nadproud, zkrat, přepětí, podpětí, výpadek fáze, přehřátí atd., což zajišťuje bezpečnější a spolehlivější provoz systému;
9. Bezobslužná a plně automatizovaná konstrukce v terénu, umožňující libovolné řízení rychlosti čerpání bez nutnosti výměny mechanického zařízení. Vhodná pro ropné vrty v různých regionech a stavbách, vhodná pro různá klimata a podmínky;
10. Volitelný bezdrátový komunikační modul pro bezproblémovou integraci s digitálními systémy pro ropná pole.