抽油机节能拖动装置应用效果分析

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摘要：介绍了抽油机节能拖动装置原理、特点及应用效果。针对普通电动机效率低、功率因数低、无补偿电容、铜损、铁损大、浪费能源及无法快速调整参数等缺点，而应用LP/CJT系列抽油机节能拖动装置可避免了普通电动机的缺点，提高了功率因数，具有较好的应用前景。

关键词：电动机；节能；拖动装置

中图分类号： TE08 文献标识码：A 文章编号：

由于抽油机的功率档次有限，而每一口油井的参数都不一样，在选配抽油机时，一般留有一定的功率余量。随着油井开发时间的延长，油井的产液量越来越少，抽油机的负荷也相应减小。由于上述原因，就造成了抽油机的实际负载率普遍偏低，以及普通电动机，无电容补偿器，在轻载运行时，电机铜损、铁损较大，导致电动机功率因数小（0.5），效率低（35%），能耗大，普通电动机的启动转矩小，为了保证抽油机能够正常启动必须选用比抽油机正常运行时所需功率大的电动机，造成了大马拉小车的耗能局面，浪费能源，并且只有一种输出功率，无法实现快速改变电动机冲次，调整油井参数。而LP/CJT 抽油机节能拖动装置可避免了普通电动机上述缺点，保证了抽油机在各种工况下正常运行。

1工作原理及特点

三相电源通过空气开关“QF”，电动机综合保护器“DDB”，交流接触器“KM”，转换开关“3LBB-63”对电动机供电。由“KM”及转换开关“3LBB-63”的通断来实现对电动机的控制。在空气开关处并联电容器，并与变压器补偿电容配套使用，实现在线动态补偿，减少电动机及低压线路的能耗。对电动机的高低速的控制，是通过转换开关“3LBB-63”来实现的。

1.1普通Ｙ与CJT特点

抽油机由于其特殊的运行要求，因此，往往抽油机在设计时确定的安装容量裕度较大。CJT电动机具有超高转差特性，启动转矩大，堵转电流小，驱动同型号的抽油机与普通Ｙ系列电动机相比（普通Ｙ系列电动机驱动转矩小），可以降低电动机的额定功率和变压器的装机容量，从减小容量的角度达到节能的目的。而且CJT电动机的转子采用了特殊的合金材料，使转子的电阻达到一个合适的值（比普通Y系列电动机的大），使电动机的驱动转矩大，堵转电流小，电动机的额定效率通常比普通的Y系列电动机的效率低，根据抽油机的启动转矩大的特点，所有的抽油机的驱动电动机的实际负载能力都要远大于抽油机正常运行时的负载量，造成了电动机的功率剩余，负载率较低，但是CJT电动机由于启动转矩大，相同型号抽油机配套的电动机比普通的电动机要小一到两个功率等级，对于相同的负载，与普通的Y系列电动机相比负载率提高了很多，电动机的效率反而比普通的Y系列电动机高，功率因数也得到了提高，达到了到了节能的目的。

1.2 LP/CJT特点

LP/CJT抽油机节能拖动装置具有两个转速（高、低），当油井供液能力发生变化或者需要调整工作制度时，可由采油工在几秒钟中内非常方便地按下按钮就可实现调整参数的目的，且不影响生产，减少了参数调整时皮带轮的更换次数，降低了工人的劳动强度，操作简便。

1.3普通电动机与CJT效率和功率因数变化

抽油机固有的设计及运行特点与现场实际运行工况相比，抽油机维持在PH点的负载，在现场从未出现过，绝大部分负载在电动机额定功率（指输出功率）20%～30%左右。对普通电动机而言，如此运行，其效率和功率因数特低。对CJT电动机来讲，由于曲线平坦，η及cosψ在负载变化情况下，其值变化不大，从而相对来讲其η及cosψ高于普通电动机，见图1。致使有功功率降低，功率因数提高，减轻了电网及变压器的负担，降低了线损。见图1。

图1普通电动机与CJT效率和功率因数变化图

2现场应用

2003年12月份至今，某区69口油井采用LP/CJT抽油机节能拖动装置。其现场应用情况及效果表现在3个方面：

2.1 LP/CJT抽油机节能拖动装置节能效果明显

表1普通电机和LP/CJT节能电机系统效率节能测试对比表

项 目 功率/% 功率因数 节电率/%

普通电机 35.1 0.52

LP/CJT节能电机 71.4 0.69 10.5

（1）统计表明，某区69口油井在使用普通电机时平均实耗功率为6.5KW，而在使用LP/CJT节能电机后平均实耗功率可达到13.2KW，LP/CJT抽油机节能效果明显，见表1。

（2）LP/CJT抽油机节能拖动装置可以快速进行参数调整。某区至今已快速调参数11口，相比普通电机的更换，节省了大量的人力和物力。

（3）LP/CJT抽油机节能拖动装置为安全生产提供保障。从2003年12月至今四年内，这68口油井发生故障1次，相比普通电机更能为安全生产提供保障。

2.2经济效益

统计平均每台LP/CJT抽油机节能拖动装置功率提高6.72千瓦，每年节省能耗6.72*24*365合计58867.02千瓦时，69台共4061836.8千瓦时，按每度0.5元计算共节省费用19.46万元。

3结论

（1）LP/CJT抽油机节能拖动装置适合抽油机的运行工况，与普通电动机相比，电动机的功率比较高，节能明显。

（2）LP/CJT抽油机节能拖动装置可以方便进行参数调整，避免了费用和时间上的浪费。

（3）LP/CJT抽油机节能拖动装置减轻了电网及变压器符合，为安全生产提供了保障。

（4）经过4年应用节约250万元，具有较好的应用前景。

参考文献：

[1] 万仁溥，罗英俊.石油工程 [M].北京：石油工业出版社，1998.

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