1、 ภาพรวม:
ความจุในการกักเก็บน้ำมันใต้ดินของบ่อน้ำมันในแหล่งน้ำมันต่างๆ ทั่วประเทศแตกต่างกันไป เมื่อปริมาณน้ำมันไม่สามารถ
ทำให้อุปกรณ์หน่วยสูบน้ำทำงานเต็มกำลัง ต้องใช้การควบคุมความถี่แบบแปรผันเพื่อลดการสูบน้ำ
และปรับความถี่ให้เหมาะสมกับปริมาณน้ำมัน โดยให้แต่ละบ่อน้ำมันสามารถตั้งความเร็วได้ตามปริมาณ
ของน้ำมัน วิธีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดวิธีการฉีดน้ำเข้าไปในหลุมเจาะในปัจจุบัน แต่ยังช่วยให้หลุมน้ำมันแต่ละหลุมสามารถ
สูบน้ำมันอย่างต่อเนื่อง ประหยัดไฟฟ้าที่ใช้ไปเนื่องจากการฉีดน้ำและไฟฟ้าส่วนเกินที่ใช้ไปเนื่องจากไม่เพียงพอ
โหลด เรียกได้ว่าเป็นวิธีที่ประหยัดเวลา ประหยัดแรงงาน ประหยัดพลังงาน และมีประสิทธิภาพ คุ้มค่าที่จะส่งเสริมวิธีการลดภาระลงอย่างมาก
ต้นทุนการสกัดน้ำมัน
2、 แนวโน้มตลาด:
ในตลาดเครื่องสูบน้ำมันในแหล่งน้ำมันต้าชิงมีเครื่องสูบน้ำมันหลายหมื่นเครื่องในแหล่งน้ำมันเหลียวเหอ มีเครื่องสูบน้ำมันหลายพันเครื่องในแหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ และมีเครื่องสูบน้ำมันมากกว่า 10,000 เครื่องในแหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ รวมถึงแหล่งน้ำมันจี๋หลิน แหล่งน้ำมันจงหยวน แหล่งน้ำมันเจียงฮั่น แหล่งน้ำมันคารามาย แหล่งน้ำมันถู่หา แหล่งน้ำมันฉางชิง และอื่นๆ แม้ว่าจะมีการใช้ระบบควบคุมความถี่แปรผันหลายแบบในแหล่งน้ำมันหลายแห่ง แต่ก็มีเพียงส่วนน้อยของทั้งหมด ประมาณ 5% ของทั้งหมด และส่วนใหญ่ไม่ได้ติดตั้งระบบควบคุมความถี่แปรผัน แหล่งน้ำมันแต่ละแห่งมีการติดตั้งและแปรรูปเป็นขั้นตอนและชุดทุกปี แต่ก็ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่อยู่ เพื่อให้การสูบน้ำมันแบบแปรผันเป็นระบบอัตโนมัติ จำเป็นต้องติดตั้งระบบควบคุมความถี่แปรผันเป็นขั้นตอนและชุด บ่อน้ำมันส่วนใหญ่ต้องการระบบควบคุมความถี่แปรผัน ซึ่งมีศักยภาพทางการตลาดสูง การควบคุมความถี่แปรผันเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดในปัจจุบัน ปัจจุบันจำนวนเครื่องสูบน้ำมันที่ควบคุมด้วยระบบควบคุมความถี่แปรผันกำลังเพิ่มขึ้นในโรงงานผลิตน้ำมันขนาดใหญ่ทั่วประเทศ ด้วยความต้องการของโรงงานผลิตน้ำมัน การใช้ไดรฟ์ความถี่แปรผันจึงค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ไดรฟ์ความถี่แปรผันที่นิยมใช้มากที่สุด ได้แก่ แหล่งน้ำมันต้าชิง แหล่งน้ำมันเหลียวเหอ แหล่งน้ำมันเซิ่งลี่ เป็นต้น ปัจจุบันไดรฟ์ความถี่แปรผันที่ใช้ในแหล่งน้ำมัน ได้แก่ แบรนด์ ABB, Ximenzi, Fuji และ Jianeng IPC
3、วิธีการประหยัดพลังงาน:
เมื่อวิเคราะห์วิธีการประหยัดพลังงานของตู้ควบคุมการประหยัดพลังงานสำหรับหน่วยสูบน้ำมัน สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาคือ รูปแบบการควบคุมการประหยัดพลังงานต่างๆ สำหรับหน่วยสูบน้ำมันมีอะไรบ้าง เนื่องจากสภาวะการทำงานของหน่วยสูบน้ำมันแบบคานไม่ใช่สภาวะความเร็วคงที่ สภาวะการทำงานคือ: ในช่วงจังหวะขึ้น มอเตอร์จะอยู่ในสถานะสิ้นเปลืองพลังงาน และในช่วงจังหวะลง มอเตอร์จะอยู่ในสถานะกำลังผลิต เมื่อใช้ตัวแปลงความถี่ เพื่อให้มั่นใจว่าตัวแปลงความถี่จะทำงานอย่างต่อเนื่อง จำเป็นต้องปล่อยพลังงานไฟฟ้าที่มอเตอร์สร้างขึ้น วิธีแรกคือการเพิ่มชุดเบรกและตัวต้านทานเบรกเพื่อใช้พลังงานไฟฟ้าในตัวต้านทาน วิธีที่สองคือการใช้เบรกป้อนกลับเพื่อป้อนพลังงานไฟฟ้ากลับเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้าเดิม การเลือกวิธีการเบรกป้อนกลับแบบที่สองสำหรับหน่วยสูบน้ำมันเป็นวิธีที่ช่วยให้ประหยัดพลังงานได้สูงสุด
4 หลักการทำงานและวิธีการควบคุม:
สำหรับบ่อสกัดที่มีน้ำมันดิบความหนืดปานกลางถึงต่ำและมีปริมาณน้ำสูง โหมดการทำงานที่เหมาะสมของชุดสูบควรเป็นแบบ "ช้าขึ้นและเร็วลง" "ช้าขึ้น" มีประโยชน์ในการปรับปรุงระดับการเติมของปั๊มสูบและเพิ่มปริมาณการระบายในแต่ละจังหวะ ขณะเดียวกัน "ช้าขึ้น" สามารถลดภาระไดนามิกเพิ่มเติมที่จุดแขวนลอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียจังหวะ ปรับปรุงสภาพการทำงานของอุปกรณ์สกัดน้ำมัน และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ "ลดความเร็วลงอย่างรวดเร็ว" มีประโยชน์ในการปิดวาล์วคงที่ของปั๊มน้ำมันได้ทันเวลา เพิ่มประสิทธิภาพของปั๊ม ประหยัดเวลา และเพิ่มผลผลิตน้ำมันต่อหน่วยเวลา
สำหรับบ่อที่ให้ผลผลิตสูงและมีปริมาณน้ำสูง สามารถเพิ่มความถี่ในการชะล้างและเพิ่มความถี่ในการชะล้างได้อย่างเหมาะสม เพื่อให้ได้ผลผลิตของเหลวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วประมาณ 30% สำหรับบ่อที่ให้ผลผลิตต่ำ จากการทดลองจริงพบว่า หากเพิ่มความถี่ในการชะล้าง อัตราการปล่อยของเหลวจะไม่เพิ่มขึ้น แต่จะลดลง อย่างไรก็ตาม หากลดความถี่ในการชะล้าง อัตราการปล่อยของเหลวจะเพิ่มขึ้นประมาณ 20-30% ขณะเดียวกันก็ช่วยประหยัดไฟฟ้าและยืดอายุการใช้งานของชุดสูบ ท่อ และแท่งสูบ ประโยชน์ทางเศรษฐกิจนั้นน่าทึ่งมาก กล่าวโดยสรุป ในสภาพการทำงานที่แตกต่างกัน การเลือกพารามิเตอร์การทำงานที่เหมาะสมสามารถสร้างสมดุลระหว่างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณและผลผลิตของบ่อน้ำมัน และบรรลุเป้าหมายในการเพิ่มผลผลิตและประหยัดพลังงาน
หลังจากใช้การควบคุมการแปลงความถี่แบบอนุกรม PMD แล้ว วงจรดูดซับและวงจรคายประจุของมอเตอร์ชุดปั๊มในระหว่างการทำงานแบบสี่ควอแดรนท์ (เช่น สถานะการผลิตกระแสไฟฟ้า) จะถูกป้อนเข้าสู่ตัวแปลงความถี่แบบอนุกรม PMD และวงจรป้อนกลับจะถูกป้อนเข้าสู่วงจรป้อนกลับ วงจรป้อนกลับจะทำงานตามปกติ เมื่อมอเตอร์อยู่ในสถานะกำลังผลิตและแรงดันไฟฟ้าบัสเพิ่มขึ้นถึงระดับหนึ่ง วงจรป้อนกลับจะเริ่มทำงาน อินเวอร์เตอร์ SVPWM สามเฟส IGBT จะจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายกลับคืนสู่ระบบบัส DC กลับไปยังกริด การออกแบบนี้เหมาะสมกว่าสำหรับการควบคุมชุดปั๊มและช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมีนัยสำคัญ
ลักษณะการทำงานของตัวแปลงความถี่แบบซีรีส์ PMD
1. ดำเนินการควบคุมกระบวนการทำงานแบบ soft start, soft stop และ speed control
กระแสเริ่มต้นต่ำ ความเร็วคงที่ ประสิทธิภาพเชื่อถือได้ และผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าต่ำ สามารถปรับความเร็วขึ้นลงและควบคุมการทำงานแบบวงปิดได้ตามต้องการ
2. สามารถกำหนดอัตราการล้าง ความเร็ว และปริมาณของเหลวของชุดปั๊มได้โดยพิจารณาจากระดับของเหลวและแรงดันของบ่อน้ำมัน ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มประสิทธิภาพปั๊ม ลดการสึกหรอของอุปกรณ์ และยืดอายุการใช้งาน
3. โปรแกรมแอปพลิเคชันเฉพาะสำหรับหน่วยสูบที่มีการออกแบบที่เรียบง่าย เหมาะสำหรับการดีบักโดยตรงโดยผู้ปฏิบัติงานกู้คืนน้ำมันทั่วไป
4. มีอุปกรณ์กรองอินพุตในตัว กรองสัญญาณรบกวนกระบวนการเต็มรูปแบบ และสัญญาณรบกวนต่อระบบไฟฟ้า มีเพียง 1/4 ของตัวแปลงความถี่เชิงพาณิชย์ทั่วไป
5. การติดตามแรงดันไฟฟ้าเต็มรูปแบบอัตโนมัติ การคำนวณแรงบิดในการเบรกอัตโนมัติ ทำให้การทำงานของลิงก์แอปพลิเคชันง่ายขึ้น
6. มีชุดเบรกป้อนกลับในตัว ซึ่งสามารถป้อนพลังงานไฟฟ้าที่สร้างใหม่กลับเข้าสู่กริดได้ มีตัวปฏิกรณ์และตัวกรองในตัว สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับกริดไฟฟ้า มีประสิทธิภาพป้อนกลับด้านพลังงานสูงถึง 97% ประหยัดพลังงานมากกว่าตัวแปลงความถี่ทั่วไป 15%-25% สูญเสียความร้อนน้อยกว่า 3% ของความต้านทานเบรก ช่วยลดแหล่งความร้อนและเพิ่มความปลอดภัย
7. ขับเคลื่อนทุกรอบ เข้ากันได้กับมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรและการควบคุมมอเตอร์อะซิงโครนัส
8. มีฟังก์ชั่นการป้องกันต่างๆ มากมาย เช่น กระแสเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร แรงดันไฟเกิน แรงดันไฟต่ำ การสูญเสียเฟส ความร้อนสูงเกินไป ฯลฯ ช่วยให้ระบบทำงานได้ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้น
9. การออกแบบภาคสนามแบบไร้คนควบคุมและอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ช่วยให้สามารถควบคุมความเร็วในการสูบน้ำได้ตามต้องการโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนอุปกรณ์เครื่องกล เหมาะสำหรับบ่อน้ำมันในพื้นที่และโครงสร้างต่างๆ เหมาะกับสภาพภูมิอากาศและสภาพที่แตกต่างกัน
10. โมดูลการสื่อสารไร้สายเสริมสำหรับการบูรณาการอย่างราบรื่นกับระบบดิจิทัลของแหล่งน้ำมัน