《抽油机用电动机节电效果测试和评价》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抽油机用电动机节电效果测试和评价（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二采油厂第二采油厂 抽油机用电动机节电效果测试和评价 汇报题纲汇报题纲三、同步永磁电动机的运用 四、存在问题及结论二、抽油机用电动机特点及现状 一、电动机的种类与损耗 电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。 同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。 异步电动机可分为三相异步感应电动机和交流换向器电动机。 电动机的种类与损耗电动机的种类与损耗 电动机的种类与损耗电动机的种类与损耗 （1）定子绕组的损耗，与负载电流、励磁电流及导线的电阻有关。（2）转子绕组的损耗，与转子电流及转子笼条的电阻有关（3）铁损：由磁滞损耗和涡流损耗引起，与铁心材料、生产工艺、电压和
2、电源频率有关。（4）机械损耗：主要是轴承的摩擦损耗和冷却风扇的消耗。（5）附加损耗：由基频杂散损耗与高频杂散损耗两部分构成。电动机的损耗组成 电动机的种类与损耗电动机的种类与损耗 降低电动机各部分的损耗、提高效率的措施如：优化设计、增加用材、改进工艺等措施主要由生产厂家来完成。用户只能通过电机的经济运行来达到节电的目的。三相异步电动机的主要性能指标均是指满负载运行时的值，效率也是满载运行时的效率，对于电动机运行在满负载时其效率最佳。 汇报题纲汇报题纲三、同步永磁电动机的运用 四、存在问题及结论二、抽油机用电动机特点及现状 一、电动机的种类与损耗 抽油机用电动机特点及现状抽油机用电动机特点及现状
3、 游梁式抽油机井扭矩曲线 变化的负载理论上要求：1、电动机功率可随抽油机负载变化而变化。2、低负载率的情况下具有较高的效率和较高的功率因数。3、由于抽油机启动要求需要较高的启动转矩但现在还没有相应的电机，现在使用的大多为 Y 系列电机异步电动机，还有为针对被拖动机械和运转负荷的特点设计的特殊电机，例如，变频调速电动机、超高转差率电动机、电磁转差电动机、双功率电动机、绕线式异步电动机及稀土永磁同步电动机。 抽油机用电动机特点及现状抽油机用电动机特点及现状 现状是机采拖动电动机大多使用的是 Y 系列电机，约占90%的比例。在机采周期性变化负荷情况下，Y 系列普通电机效率最低，不同负荷段的功率因数也
4、最低，但价格最便宜，运行维护最方便，应用最为普遍 。同时还有1.14KV级高压电动机，其特点为高压、高转差率，低损耗。机采拖动的运行效率高于Y 系列电机5%左右。抽油机用电动机特点及现状抽油机用电动机特点及现状 汇报题纲汇报题纲三、同步永磁电动机的运用 四、存在问题及结论二、抽油机用电动机特点及现状 一、电动机的种类与损耗 同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 电动机是油田最主要也是最终端用电设备，是提高整个电力系统的效率的最大潜力点。抽油机用的绝大多数电机都不是处于满负载运行，特别是采油用电机负载率很低（20%-30%），而且负载在不断变化，在此情况下，电机的运行效率和功率因数一般都在0
5、.3-0.4之间，耗能严重。同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 电动机的负载特性与效率曲线 同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 永磁同步电动机和异步电动机对比 异步电动机在负载率(P2/PN)20%时，其运行效率和运行功率因数随之变化不大，且运行效率80%.永磁同步电动机在25%-120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数。同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 永磁同步电机与异步电机相比1、不需要无功励磁电流，可以显著提高功率因数，其效率比同规格电动机提高2-8%。2、永磁同步电动机在25%-120%额定负载范围内均可保持较高的效率和功率因数，使轻载运行时节电效果更为显
6、著。3、启动转距较异步电动机大，额定功率可以比异步电动机降低一个等级。同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 同步永磁电动机满足机采系统启动转距大的要求，降一功率档次安装，可以有效改善目前采油系统存在的大马拉小车、效率低、功率因数低等问题。相对 Y 系列电机，永磁同步电动机节电率比较大，一般在15%左右，同时其功率因数较高，基本不从系统吸收无功功率，可以省去线路上的无功补偿装置。 同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 我厂在2001年12月对古城油矿8号计量站将原有的30KW电动机更换为22KW永磁同 步电机，测试结果如下：序号井 号450846064406420743094205项 目
7、异步同步异步同步异步同步异步同步异步同步异步同步1平均有功 功率（kW ）8.477.468.378.245.935.786.055.198.1774.275.932平均视在 功率（kW ）22.18.8318.2 39.3714.3 96.6414.6 36.319.68.2615.797.23平均无功 功率kvar19.2 82.5114.32.5212.2 51.712.31.7516.3 62.6414.472.174平均功率 因数0.38 0.85 0.46 0.88 0.41 0.87 0.41 0.82 0.42 0.81 0.27 0.82 5产液量（ t/d）16.715.4
8、3.22.578.84.25.67.94.117.3166综合单耗 （kWh/t）24.721.2415.6425.2924.99.937平均综合 节电率%20.288平均单耗 下降%20.52同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 由上表可以看出更换永磁电机后，油井的装机功率由原来的30KW降至22KW，功率因数均达0.8以上，测得的综合节电率高达20%。2007年12月22日-12月24日对2006年12月GQ3区38号计量站安装的0.4KV 21台永磁电机随机抽取10台进行现场测试，测试结果如下：同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 序号12345678910 井号94695495
9、5956957958963964965966产液量(吨)6.611.15.211.26.989.34.85.55.1 平均有功功率 (KW)4.511.5646.252.6874.532.292.132.894.721.02最大有功功率 (KW)4.466.6813.34 6.8210.6210.997.4711.179.178.46最小有功功率 (KW)-2.93-2.32-5.44-3.55-2.22-3.72- 2.55-2.22-1.10-0.8平均无功功率 (Kvar)-0.46-0.505.592.280.281- 0.241- 0.31- 0.198-0.25-0.05平均功率因
10、数0.930.890.970.85 0.960.940.950.960.980.97 最大电流(A)9.346.5411.389.248.947.586.787.958.955.94 最小电流(A)8.125.4210.236.577.125.325.126.127.324.12 平均电流(A)8.65.8210.517.277.965.955.626.47.934.76 负载率0.41 0.14 0.57 0.24 0.41 0.21 0.19 0.26 0.43 0.09 同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 经现场测试10口井的结果看,更换前异步电机总的额定功率为15KW,更换永磁电
11、机的额定功率为11KW，运行一年后其功率因数仍保持在0.9以上，平均综合节电率和平均单耗下降都在15%以上。2007年12月22日-12月24日对2007年3月在井楼七区安装的安装的1.14KV 18台永磁电机随机抽取10台进行现场测试，测试结果如下：同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 序号12345678910 井号7401711007301730274047503770575057121571023产液量(吨)2.26.93.87.93.14.53.88.33.46.5 平均有功功率 (KW)5.683.853.753.972.853.286.326.285.782.12最大有功功率
12、 (KW)15.3215.3214.3211.2311.3213.1616.3215.1 217.285.35最小有功功率 (KW)-7.94-6.72- 10.62-3.58-5.32-8.28-8.32- 8.24-3.38-1.312平均无功功率 (Kvar)-2.57-2.89-1.93-3.88-2.56-2.73-2.73- 2.56-0.87-1.09平均功率因数0.870.800.800.780.780.760.860.850.830.74 最大电流(A)6.347.124.754.835.944.985.845.944.544.97 最小电流(A)4.735.343.563.
13、274.123.724.124.123.283.53 平均电流(A)4.945.933.853.474.723.934.954.783.723.98 负载率0.38 0.26 0.25 0.26 0.19 0.22 0.42 0.42 0.39 0.14 同步永磁电动机的运用同步永磁电动机的运用 对于1.14KV级永磁电机，经现场测试10口井的结果看,应安装异步电机总的额定功率为18.5KW,安装永磁电机的额定功率为15KW，运行一年后其平均功率因数仍保持在0.8以上，负载率对高压永磁电动机功率因数影响明显，平均综合节电率和平均单耗下降都在15%以上。汇报题纲汇报题纲三、同步永磁电动机的运用
14、四、存在问题及结论二、抽油机用电动机特点及现状 一、电动机的种类与损耗 存在问题及结论存在问题及结论 存在问题1、电机本身是硬特性。运行中无转差，和高转差电机比，没有消减振动载荷的能力.会产生对减速箱齿轮的冲击损害。2、永磁同步电动机在电压高于440伏时功率因数下降较快,这个问题在电网规范(电压范围-10%至+7%)的场合不存在,因此需要注意加强电网运行管理。3、缺少良好的维护机制。4、建立健全节能电动机节电效果的测试和评价方法存在问题及结论存在问题及结论 永磁同步电机代替异步电机直接节电率达10 %以上，加上永磁同步电机的功率因数高，网损下降等因素，其综合节电率达15%以上,有较好的经济效益
15、，不过永磁同步电机在采油二厂近几年才现场使用，其总体效果还需进一步长期跟踪评价。永磁同步电机所具有的效率高、功率因数高、电网运行特性好、温升低的特点，是现有异步电机所不能比拟的。随着永磁同步电机的研究开发的不断发展，以及永磁材料稳定性的改善，永磁同步电机在油井节能中将得到更广泛地推广应用。存在问题及结论存在问题及结论 永磁同步电机代替异步电机直接节电率达10 %以上，加上永磁同步电机的功率因数高，网损下降等因素，其综合节电率达15%以上,有较好的经济效益，不过永磁同步电机在采油二厂近几年才现场使用，其总体效果还需进一步长期跟踪评价。永磁同步电机所具有的效率高、功率因数高、电网运行特性好、温升低的特点，是现有异步电机所不能比拟的。随着永磁同步电机的研究开发的不断发展，以及永磁材料稳定性的改善，永磁同步电机在油井节能中将得到更广泛地推广应用。
