合康变频HID520系列四象限变频器在胜利油田的应用(2)

4 合康变频.HID520系列四象限变频器谐波及功率因数测试数据测试分析

(1)整流器整流时电能质量测试：

图2 整流器整流时测试数据

(2)整流器回馈时电能质量测试：

图3 整流器回馈时测试数据

从图2，图3可以看出，不论能量的流向是从电网到母线还是从母线到电网，HID520四象限变频器都可以保证电流的谐波在5%以下，功率因数接近于1。可充分减小电源的谐波污染，提高功率因数，减小供电电流，从而减轻电网和变压器的负担，降低线损。可为油田或者起重行业客户提供一个可靠，节能的解决方案。

5 合康HID520四象限变频器在胜利油田的应用

应用地点：胜利油田

变频器型号：HID520-T4-37G

系统名称：游梁式抽油机，电机功率45KW

现场要求：可以工变频切换，可远程监控变频器的运行状态，频率源及命令源由本地给定

图4 游梁式抽油机现场

应用时需配合客户的电气控制柜，可实现工变频切换。变频运行时，启动指令由控制柜上的启动按键给定，所以变频器设定为端子运行指令。停止指令由停止按钮给定，客户需要即按即停，停车方式设置为自由停车。变频器运行频率为键盘给定，可以根据油井的实际情况自动调节频率。

表1 V/F控制主要参数表

使用SVC控制时需要进行电机参数自学习，其他参数设置均相同。

该套系统经过调试，运行正常，经第三方检测机构检测，网侧功率因数大幅提高，电流谐波大幅降低，无功功率大幅减小。综合节电率约为20%左右。

图5 电能参数曲线图对比

上表为客户的监控系统上的电能参数曲线，此曲线显示的为一个冲程周期内的电流，电压，功率的曲线图。对比工频运行和变频运行时的电能参数曲线，由对比表中直观的看到，相对于工频运行，电流，功率等都有大幅度的降低。

以下为变频改造后采油厂的收益。

1.直接收益：

A.根据评价中心测试报告：变频改造后的系统的平均综合节电率：约20%。按照单台20%计算，例如，抽油机配置的45KW电机日耗电量按200kwh算,年节约电量为14600kwh,每度电按照0.8元计算，则年节约电费11680元，既更换了设备，又可以取得显著地节电效果。

B.我国目前执行功率因数罚款制度，用户功率因数如不能达到0.9，将面临供电公司罚款。使用工频时功率因数只有0.2左右，某些井场一年的罚款可达3万-4万元，无奈面临高额罚款。使用变频系统功率因数从0.23提高到0.98，采油厂可以节约这方面的开支。

2.间接效益：

A.对于低产井，间抽可能会发生沙卡事故，使用变频方案可以降低频率24小时运行。沙卡作业时间在5-7天左右，按照一天取液10t(含油量按照30%计算)，即3t原油。3t*5天=15t原油。

B.变频启动电机速度缓慢增加，对皮带及抽油机机械件的冲击降低，减少更换皮带轮，单井更换一次作业时间最快为1个小时，会影响1个小时的产量，以0.5t*3000元，一年不定期需要更换5-10次，年直接经济损失约为7500-15000元。

C.节电系统内置工频旁路系统，可以满足电机在工频运行和变频运行间自由切换，用户可以节省一台启动配电柜，启动配电柜市场售价平均6000-10000元。

D.2008年国家发改委指定的电煤标准是：每度电煤耗350克标准煤。每一吨标准煤折算排放二氧化碳约为2.66-2.72吨。经换算，每度电可排放二氧化碳为931克-952克。这样计算每年每台就为国家减少碳排放量约13.89吨。

6 总结

目前，HID520系列四象限变频器已成功运用于胜利油田、中原油田、福山油田等多个运行现场，经过长时间的应用比较，多套设备均运行稳定，且节能效果十分明显，电网质量显著提高。

同时，合康变频还可为用户量身打造抽油机变频控制一体柜，为客户提供变频加电气控制整体解决方案，以实现对抽油机的远程智能监控，提高采油系统的安全性和系统工作效率，并能在油田野外环境下能长时间可靠运行，防护等级达IP54，提高综合节能效益。