Leverandører av frekvensomformere spesifikt for oljefelt minner om at frekvensomformere har blitt mye brukt i industriell produksjon i bedrifter og folks daglige liv. Den brede bruken av frekvensomformere skyldes hovedsakelig deres utmerkede energisparende og hastighetsreguleringsegenskaper. Kinas produksjon og energiforbruk er blant de høyeste i verden. For å løse energiforbruksproblemet til produkter, i tillegg til andre relaterte tekniske problemer som må forbedres, har variabel frekvenshastighetsregulering blitt et effektivt tiltak for energisparing og forbedring av produktkvaliteten.
For tiden er bjelkepumpeenheten den mest brukte og har den største mengden. På den ene siden er bevegelsen til bjelkepumpeenheten å løfte seg gjentatte ganger opp og ned, løfte én gang per slag. Kraften kommer fra to stålglidere med betydelig vekt drevet av den elektriske motoren. Når gliderne løftes, fungerer de som spaker, og sender oljeekstraksjonsstangen ned i brønnen. Når gliderne senkes, løftes oljeekstraksjonsstangen til brønnhodet med olje. På grunn av motorens konstante hastighet reduseres belastningen under nedstigningen av gliderne, og energien som genereres av motormotstanden kan ikke tiltrekkes av lasten. Den vil uunngåelig finne en kanal for energiforbruk, noe som fører til at motoren går inn i en regenerativ kraftgenereringstilstand, tilbakefører overflødig energi til strømnettet og forårsaker en økning i hovedkretsens busspenning, noe som uunngåelig vil påvirke hele strømnettet, noe som fører til en reduksjon i strømforsyningskvalitet og effektfaktor, og risikerer bøter fra strømforsyningsselskaper. Fare: Hyppige høyspenningsstøt kan skade motoren og mangle pålitelig beskyttelse. Når motoren først er skadet, kan det føre til redusert produksjonseffektivitet og økt vedlikehold, noe som er ekstremt skadelig for energibesparelse og forbruksreduksjon av pumpeutstyr, noe som forårsaker betydelige økonomiske tap for bedriften. På den annen side fører innføring av to store stålglidere i bjelkepumpeenheten til mange problemer, som høy startpåvirkning fra pumpeenheten. I tillegg til de to problemene nevnt ovenfor, bestemmer det spesielle geografiske miljøet for oljefeltproduksjon at oljeutvinningsutstyr har sine egne driftsegenskaper. I den tidlige fasen av oljebrønnproduksjon er det en stor mengde oljelagring og tilstrekkelig væskeforsyning. For å forbedre effektiviteten kan strømfrekvensdrift tas i bruk for å sikre høy oljeproduksjon. I mellom- og senere stadier, på grunn av reduksjonen i oljereserver, er det lett å forårsake utilstrekkelig væskeforsyning. Hvis motoren fortsetter å operere på strømfrekvens, vil den uunngåelig kaste bort elektrisk energi og forårsake unødvendige tap. På dette tidspunktet er det nødvendig å vurdere den faktiske arbeidssituasjonen, redusere motorhastigheten på riktig måte, redusere slaglengden og effektivt forbedre fyllingshastigheten. For å løse problemene ovenfor kan frekvensomformingsteknologi introduseres i kontrollen av bjelkepumpeenheter.
Ved å bestemme motorens driftsfrekvens basert på størrelsen på arbeidsstrømmen, kan pumpeenhetens slaglengde enkelt justeres i henhold til endringer i brønnforholdene, noe som oppnår målet om energibesparelse og forbedrer effektfaktoren til strømnettet. Samtidig har frekvensomformeren en mykstart med lav hastighet, og hastigheten kan justeres jevnt og bredt. Den har komplette motorbeskyttelsesfunksjoner, som kortslutning, overbelastning, overspenning, underspenning og stans, som effektivt kan beskytte motoren og det mekaniske utstyret, sikre at utstyret fungerer med en sikker spenning, og har mange fordeler som jevn og pålitelig drift, forbedret effektfaktor, etc. Det er en ideell løsning for transformasjon av oljeproduksjonsutstyr.
For tiden er det tre hovedaspekter ved frekvensomformertransformasjon for strålepumpeenheter:
(1) Frekvensomformingstransformasjonen har som mål å forbedre kvaliteten på strømnettet og redusere dens påvirkning på strømnettet. Dette gjelder hovedsakelig i situasjoner der strømleverandører har høye krav til nettkvalitet. For å unngå en nedgang i nettkvaliteten må variabel frekvenskontroll innføres, med hovedformål å redusere påvirkningen av pumpeenhetens arbeidsprosess på nettet. Denne applikasjonen er satt på applikasjonsplanen i Linpan-oljeproduksjonsanlegget på Shengli Oilfield.
(2) Frekvensomformingsrenovering med energibesparelse som hovedmål. Dette er ganske vanlig. På den ene siden, for å overvinne det store startmomentet til oljefeltpumpeenheter, brukes elektriske motorer som er mye større enn den faktisk nødvendige effekten. Utnyttelsesgraden til elektriske motorer under drift er vanligvis mellom 20 % og 30 %, med den høyeste ikke over 50 %. Elektriske motorer er ofte i en lett belastningstilstand, noe som resulterer i sløsing med motorressurser. På den annen side endrer pumpeenhetens arbeidstilstand seg kontinuerlig, noe som avhenger av underjordisk tilstand. Hvis den alltid opererer på nettfrekvens, vil det uunngåelig føre til sløsing med elektrisk energi. For å spare energi og forbedre effektiviteten til elektriske motorer, er frekvensomformingstransformasjon nødvendig.
(3) Frekvensomformingsrenovering med sikte på å forbedre kvaliteten på strømnettet og energibesparelse. Denne situasjonen kombinerer fordelene ved de to ovennevnte transformasjonene og er en viktig utviklingsretning innen applikasjoner.
I den faktiske applikasjonsprosessen har det oppstått mange problemer, hovedsakelig med fokus på behandling av energi generert av strålepumpeenhetens kraftgenereringstilstand. For det første scenariet kan det være relativt praktisk å bruke en vanlig frekvensomformer med en energikrevende bremseenhet, men dette kommer på bekostning av å forbruke mer energi, hovedsakelig fordi den genererte energien ikke kan mates tilbake til nettet. Når frekvensomformeren ikke brukes og motoren er i elektrisk tilstand, absorberer motoren elektrisk energi fra nettet (måleren roterer fremover); når den elektriske motoren er i genereringstilstand, frigjør den energi (måleren reverserer), og den elektriske energien mates direkte tilbake til nettet uten å bli forbrukt av lokalt utstyr. Den generelle ytelsen er at effektfaktoren til strømforsyningssystemet til pumpeenheten er relativt lav, noe som har en betydelig innvirkning på kvaliteten på strømnettet. Men når man bruker en vanlig frekvensomformer, har situasjonen endret seg. Inngangen til en vanlig frekvensomformer er diodelikerettet, og energien kan ikke flyte i motsatt retning. Den ovennevnte delen av den elektriske energien har ingen vei tilbake til nettet og må forbrukes lokalt ved hjelp av motstander, og det er derfor energikrevende bremseenheter må brukes. For det andre og tredje scenarioet er det nødvendig å håndtere den elektriske energien som genereres av motorens strømproduksjonsstatus på riktig måte og tilbakemelde den til nettet. Ellers kan energien som spares ved å justere pumpeenhetens slaglengde ikke være i stand til å oppveie energien som forbrukes av frekvensomformerens bremseenhet, noe som resulterer i energiforbruk under frekvensomformingsdrift, noe som strider mot målet om energibesparelse. For å løse dette problemet er det nødvendig å modifisere den vanlige frekvensomformeren ved å introdusere en dobbel PWM-struktur i strukturen for å sikre at elektrisiteten som genereres under strømproduksjonen mates tilbake til nettet. Innføring av adaptiv kontroll i kontrollmetoder for å tilpasse seg det skiftende arbeidsmiljøet til strålepumpeenheter.