向量變頻器於油田之抽油應用

- translated by Hiroshi Huang

概 述
1122 是以向量控制變頻器 1100 為基礎,油田抽油專用的系統。由於磁束向量變頻器可控制轉速及轉矩,極擅長應對連續變化的 downhole 狀況。本系統可增加人工 Lift 系統的生產力,並延長其元件使用壽命,含漸進式 cavity 泵(PCPs), pump jacks 及電子沈油泵(ESPs).

可 變 速 度 控 制
1122 可完全控制泵的轉速,使泵系統得以 follow 油井的自然流動變化。不管負載如何,變頻器精確的調節泵轉速以保持油井產能,不致停止抽油。與壓力感知器連用時,變頻器為 downhole 泵維持一定的入口壓力。轉矩不是問題的場合,變頻器可大於基本速度運轉以增加產能。

轉 矩 控 制
1122 於低轉速時仍有良好轉矩特性,不必如舊式V/Hz變頻器須比馬達大一級。低產出的起動與多沙的油井,都不再是問題。緩慢起動可消除直接起動的大起動電流。

轉 矩 限 制
轉矩限制特性可保護泵系統免於過轉矩,以及在重負載下損害設備的風險。它可讓泵以轉矩允許的任意速度運轉直到負載減小。這可防止那些麻煩的,會停止生產,並導致油井沙塞(sand in)的異常跳脫。

電 力 品 質
內建的Link Choke於整個轉速範圍提供趨近1的功率因數及低諧波電流。本變頻器若規劃為 12-pulse operation,可進一步降低諧波電流。

延 長 泵 系 統 壽 命
本變頻器以 pulse-width-modulated (PWM) 方式產生輸出,相對於傳統式 V/Hz變頻器,無轉矩漣波,諧波扭曲極低,可降低機械應力及馬達發熱, 因而延長 pumping 系統壽命。

Packaged for the Oil Field
1122能忍受石油工業之惡劣環境。控制箱為適用於室外之NEMA 3R。

通 訊 連 結
1122 驅動系統提供三個串列通訊埠連接止部裝置,一個埠支援 RTU 協定,可連 SCADA 系統。第二個通訊埠讓變頻器連接個人電腦。本來保留作為功率監測的第三通訊埠,也可用標準 ANSI 協定與自動控制器通訊。
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