抽油机用电动机节电特性试验研究.pdf

2013年第42卷
石油矿场机械
第7期第55页
OIL FIELD EQUIPMENT
2013,42(7):55~58
文章编号:1001-3482(2013)07-0055-04
抽油机用电动机节电特性试验研究
冯子明,张金东,顾慧彬,王丽丽
(东北石油大学机械科学与工程学院,黑龙江大庆163318)
摘要:目前油田游梁抽油机所用的拖动电机种类较多,其外特性不同,分析电动机负载率与节电率
的相互关系利于降耗节能措施的推进。选择Y、YS和YH类型电动机在试验井上进行模拟试验
测试结果表明双功率电动机综合性能最好,建议推广使用。
关键词:节电率;负載率;电动机;试验研究
中图分类号:TE933.3
文献标识码:A
Energy-saving Characteristic Test Study on Drive Motor of Pumping Unit
FENG Zi-ming, ZHANG Jin-dong, GU Hui-bin, WANG Li-li
( College of Mechanical Science and Engineering, Northeast Petroleum Universily, Daqing 163318, China
Abstract: A lot type motors used in beam pumping unit, with different external characteristics, was
used in the oilfield. The analysis of the relationship of the motor load rate and energy-saving rate
were conducive to reduce consumption of energy. Y, YS and YH type motors were selected to be
tested at the experiment oil well. The test results showed that the overall performance of dual
power motor is the best, it is recommended to use
Key words: ratio of energy saving; load rate; motor; test study
游梁式抽油机因为结构简单、易损件少、可靠性电动机的总装机容量在3500MW以上,年耗电超
高、耐久性好、操作维修方便等优点,一直处于有杆过100亿kW?h,而且电机普遍负载率小、效率低,
采油设备的主导地位,约占总数的75%。据统计:严重影响油田的综合开发效益。
油田生产成本的1/3为电能消耗,目前我国抽油机
1993年,汤淑文通过考虑抽油机载荷波动特
参考文献
3结论
[1]陈世春,练章华,王树超,等,螺杆钴具打捞器接头有限
)在试验过程中,该打捞工具能够很好地对
元力学分析[J].石油矿场机械,2011,40(6):4-7.
井下螺杆钴具落鱼进行螺纹造扣,能够造出6牙左
21翟科军,YK5H深水平井螺钻具落井事故的处理探
右的螺纹,确保成功地打捞出井下断落的螺杄钴具。
讨[J.石油钻探技术,2006,34(5):81-82
2)在打捞较软的45:钢落鱼时,在造扣试验
[3]陈世春,张晓东,梁红军,等.塔里木地区超深井钻机配
置[J.石油矿场机械,2010,39(4):48-53.
过程中铁屑排出不畅,铁屑在打捞本体的扣中及[4]练章华,杨龙,冯耀荣,等。膨胀套管非AP特殊螺
45钢管落鱼表面形成的扣中反复挤压,使所造的
纹端面金属自密封结构设计[J].石油矿场机械,2011,
扣被挤坏,打捞45“钢落鱼的效果相对较差。
40(2):27-29
收稿日期:2013-01-14
基金项目:国家十二五科技支撑计划项目“机采系统节能关键技术研究”(201BAA02BBO0-01)
作者简介:冯子明(1973-),男,黑龙江宁安人,副教授,博士,主要从事叶轮机械及机械采油节能技术等方面的研究,E
mail:xueyuanfzm@yahoo.com.cn
6
石油矿场机裓
2013年7月
性和启动特性进行试验研究,通过回归分析数据得kW,YS55/37/22,YH22kW等
出结论:电动机名义功率利用率不宜高于35%;当
相关计算公式如下
电机额定功率大于5倍光杆功率时,最好更换电机。
负载率为
陈俊俊试验研究了JQ2和Y系列电动机负载率
与效率的关系,并给出大致的高效工作区域。刘
综合节电率为
宏以载荷波动因数(CLF)为判断抽油机悬点载荷
P2+0.08Q2
波动的标准,并划分了不同转差率电机与CLF的匹
P3+0.08Q
)×100
配关系。段秉红通过对电动机运行机械特性与抽式中:P为平均功率;P。为额定功率;Q为无功功
油机负载特性研究,建立了抽油机和电动机配套选率;0.08为无功经济当量值(详见GB/T12497
择的模板,并给出了简易算法。以上科研工作者的2006);下角标1为原电机、2为更换后电机。
成果都已得到应用并具有良好的效果,但是目前抽
试验数据经过转换为.xls格式,其中数据的差
油机用拖动电机种类越来越多,其负载率与节电率
的关系是不同的]。因此,有必要通过试验来研究
值用 Origin软件完成,用 Excel处理绘图。
抽油机用电动机的性能。本文选择三相异步、双功2测试结果与讨论
率和高转差率电动机为研究对象,以模拟井为试验
平台进行试验研究。
2.1三相异步电动机试验对比
三相异步电动机由37kW更换为22kW后计
1试验及计算方法
算结果如表1~4所示。当大功率电机(37kW)平
试验选用大庆油田采油工程研究院的模拟试验均负载率较低时,换用小功率电机(22kW)后节电
井,井深1000m,抽油机为CYJ10-3-37HB型,循坏率和功率因数都有显著提高,无功节电当量对综合
介质为水。动液面、冲次、冲程、泵径、杆径、泵挂等
节电率的增益相对稳定,保持在一定范围。当37
抽汲参数均为可调。测试仪器包括3169型功率转
kW电机平均负载率达到大约25%以上,更换22
矩转速测试仪、示功图测试仪及动液面测试仪。可
测试参数包括;电动机输入电参数(电压、电流、有kW电机后,几乎见不到有功功率的节电效果,此时
功、无功、功率因数等)电机输出轴、滅速箱输人输说明已经没有节电空间,即单从节电的角度已经没
出轴的转矩和转速;悬点位移与载荷等。试验电动有电机“降档”的必要,但此时功率因数会得到显著
机包括Y、YS、YCCH等系列,例如Y37kW,Y22提高,即无功功率昆著降低。
表1电机负载率与节电率关系
试验对比方案
参数
6
37kW电机负载率/%
22kW电机负载率/%
18.95
25.77
34.14
36,42
68.05
有功节电率/%
11.14
6.18
7.65
综合节电率/%
16.63
11.71
13.96