基于變頻器供電的潛油電機(jī)的性能分析.pdf

1、目前，潛油電機(jī)作為油田開(kāi)采中重要的機(jī)械裝備，已經(jīng)在各大油田得到了廣泛的應(yīng)用，成為油田長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的主要手段之一。而變頻技術(shù)的應(yīng)用則使?jié)撚碗姍C(jī)的特性和油井生產(chǎn)能力充分匹配，從而極大的提高了整個(gè)潛油電泵機(jī)組的運(yùn)行效率。但是同時(shí)它也帶來(lái)了一系列負(fù)面問(wèn)題，如逆變器電源中存在的高次諧波會(huì)引起附加銅耗、鐵耗的增加從而導(dǎo)致潛油電機(jī)溫升的增加，以及使用長(zhǎng)線(xiàn)電纜傳輸時(shí)由于端部過(guò)電壓現(xiàn)象導(dǎo)致絕緣系統(tǒng)的損壞。 本文針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的上述問(wèn)題，對(duì)為潛油

2、電機(jī)供電用的Siemens 6SE70變頻器進(jìn)行重構(gòu)建模，通過(guò)仿真分析，得到了各高次諧波的次數(shù)、方向及其占基波的百分比含量。利用上述數(shù)據(jù)，計(jì)算出了變頻供電時(shí)潛油電機(jī)銅耗、鐵耗的增量，此損耗的增加直接導(dǎo)致潛油電機(jī)的效率下降了0.72％，由此可見(jiàn)高次諧波對(duì)潛油電機(jī)效率的影響很大，不可忽略，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)給予充分考慮。 同時(shí)，本文也對(duì)變頻供電時(shí)潛油電機(jī)采用長(zhǎng)線(xiàn)傳輸出現(xiàn)的過(guò)電壓?jiǎn)栴}進(jìn)行了理論分析及仿真研究。長(zhǎng)線(xiàn)傳輸時(shí)，由于電纜和電機(jī)

3、特性阻抗的不匹配導(dǎo)致了電機(jī)端過(guò)電壓現(xiàn)象的發(fā)生；并且隨著電纜長(zhǎng)度的增加，過(guò)電壓幅值增大，振蕩頻率增高，從而加重了對(duì)潛油電機(jī)繞組絕緣的損壞。為抑制端部過(guò)電壓現(xiàn)象，可在變頻器端利用無(wú)源濾波技術(shù)進(jìn)行濾除高次諧波的方法，亦可采用改進(jìn)潛油電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)方法(如增加槽漏抗)來(lái)減小高次諧波。 較之工頻供電時(shí)，變頻供電時(shí)潛油電機(jī)的性能發(fā)生了較大的變化，通過(guò)本文的分析研究，可通過(guò)一些技術(shù)手段來(lái)抑制或減小其不利影響，從而使變頻供電時(shí)潛油電機(jī)的效率達(dá)到最