新风光1140V潜油电泵专用变频器应用.docx

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1、新风光1140V潜油电泵专用变频器应用用当代高新技术改造原有的油田采油设备是大势所趋。用当代自控技术和变频调速技术来为油田潜油电泵以下简称潜泵提供理想电源是这种技术改造经过中的一个重要组成局部。潜泵按放在地平面以下10003000米处，工作环境非常恶劣高温、强腐蚀等，而传统的供电方式全压、工频更使它故障频繁，运行本钱大增。潜泵损坏提到地面上来维修，光工程费就有5万元，价值10万元的电缆平均提上放下5次就得更换，潜泵平均10个月就得维修一次，维修费用约8万元，造成采油厂消费本钱偏高。传统供电方式对潜泵的正常运行存在以下危害和缺乏：潜泵全速运转，当井下液量不充裕时，轻易抽空，甚至造成死井，一旦死井

2、，那么损失沉重。全压、工频工作启动电流大，冲击扭矩大，对电机寿命有很大影响。油田供电电压常有波动，使电机欠鼓励或者过鼓励，电机被烧时有发生。几千米的井下电缆带来了150V左右的线路损耗，由于这局部损耗无法补偿，进而影响了电机的正常工作。由上可看出，潜泵的传统供电方式必须改造，理想的供电设备应具备哪些特性呢？1、软启动。2、调速方便，即变频运行。启动时间和运行速度能根据工况任意设置。3、不受供电电压波动的影响，并能补偿电缆的线路损耗。4电缆上传输的必须是正弦波，否那么经电缆反射，电压脉冲叠加，轻易烧毁电机。5、各种保护功能齐全。6、控制方便、操纵简单、显示清楚。显而易见，知足这些要求非变频器莫属

3、，但市场上轻易买到的为风机、水泵效劳的那些变频器不合适，由于电压等级不符、输出波形不是正弦、电缆的损耗电压无法补偿。我公司受油田委托成功地研制出了1140v、30kw100kw潜泵专用变频器系列产品。现以55kw的产品为例讲明其特点。二、潜油电泵专用变频器的研制成功及其特点潜泵虽有不同的电压等级，但在线运行的多为1140V、见过用380V级变频器配合特制升压变压器的报导，本文以为这种高-低-高方案有先天缺乏，让升压变压器工作在低频下是很困难的，如今的IGBT器件的耐压应付1140V绰绰有余，本文采用1140V变频器直接给潜泵电缆供电的方案。该变频器的技术指标为：三相输入：1140V、50Hz三

4、相输出：额定电压为1140V频率范围：2HZ50HZ连续可调能提供适宜的电缆补偿电压输出波形：正弦控制功能、保护功能同于普通变频器本文仅对该变频系统的技术特点简述如下，与380V级通用变频器一样局部不再赘述。1、主电路与功率器件的选择在PWM电压型380V级变频器中，一般采用两电平电路。假设用两电平电路实现1140V的输出势必要用昂贵的高压管或者采用低压管串联构造，由于器件串联动态均压问题不易解决，应尽量防止。本设计的整机方块图见图一。其中主电路局部采用三电平电路或者称中点箝位NeturalPointClampedNpc方式,它不但能输出较高电压，而且能降低输出谐波和电压变化率dv/dt，良好

5、的波形正是本设计的目的之一。图中的功率开关器件选用西门子的双单元IGBT模块1700V、200A，整流后由两组大电容器相串联组成滤波器，两组电容器的连接点即本电路的中心点三电平的中间电平。align=center图一.整机主回路/align2、载波频率的选择进步载波频率对改善波形、降低噪声大有好处，可是载波频率进步，会使开关损耗增加，所以选择时必须权衡利弊，本设备中载波频率选为9.5KHZ，选择这个值时考虑到了输出端LC低通滤波器电感铁芯的重量因素。3、对输入电压的稳定输入电压经整流、滤波后得直流母线电压，以Uo表示，在此装有一个电压传感器，其输出电压Ut正比于母线电压Uo，将Ut值送单片机处理，令Uo的额定值对应的Ut值为1，电网电压向上波动时，Ut1，电网电压向下波动时Ut三、运行情况本公司这类1140V潜泵专用变频器已经有十多台在油田运行近一年，运行良好，客户满足。用示波器在电缆的输入侧看，在潜泵的整个转速范围内任意调速，其波形均为漂亮的正弦波，电机就是在低速时也能运行平稳、均匀，无任何脉动现象，电机在整个频率范围内调速灵敏方便，杜绝了死井现象，节电效果在10-20%左右。深受用户好评！0