引言

IPC變頻器由加拿大 Albert 油田設(shè)計院設(shè)計，美國 Smart Chip 公司生產(chǎn)。中國市場由深圳加能電子有限公司二次開發(fā)和推廣應(yīng)用。

新型IPC回饋變頻一體機是完全從油田使用者的角度出發(fā)并適應(yīng)油田生產(chǎn)實際而新開發(fā)的油田專用變頻器，具有寬廣的氣候變化適應(yīng)性、強大的保護功能、極簡單的操作，是油田生產(chǎn)首選產(chǎn)品。

項目簡介

鞍山市新興石油設(shè)備廠與深圳加能電子有限公司在變頻領(lǐng)域的合作，開發(fā)了新型IPC-MD回饋變頻一體機，并在遼河油田七個采油廠應(yīng)用近1000臺，效果顯著名列中石油推薦產(chǎn)品。

從生產(chǎn)實際角度出發(fā)，我將全方位的闡釋新型IPC-MD的特性：

問題1：我國石油生產(chǎn)過程中，很多井都將出現(xiàn)供液不足或機械阻力變化，從而導(dǎo)致動平衡不穩(wěn)定的特點。

解決方法：

從兩個方面解決：啟動和運行。

頻率從0Hz～設(shè)定頻率啟動時，由于交流阻抗變小而直流電阻不變，低速下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩有不足傾向，因此在低頻時給定V/f，使輸出電壓提高一些，以便獲得一定的轉(zhuǎn)矩，這種補償稱增強啟動。有自動進行、選擇V/f模式或調(diào)整電位器方法。

運行過程中的不平衡可以表現(xiàn)為無規(guī)則發(fā)電和電動，新型IPC可以適時的將能量回饋到電網(wǎng)。

問題2：油井生產(chǎn)過程中勢必遇到改變沖次甚至為達到增產(chǎn)超工頻運行。

解決方法：

一改老式用皮帶輪改變沖次的方法，始終擺脫不了有級調(diào)沖次，調(diào)節(jié)不方便有時更達不到預(yù)期效果，新型IPC有3種方式可以達到改沖次調(diào)液量。

⑴、 動態(tài)調(diào)整抽油機的轉(zhuǎn)速，可無級調(diào)節(jié)抽油機的沖次。

⑵、 “上快下慢”，改變抽油機上下行運行速度，上行“快”減少泵內(nèi)的漏失系數(shù)，下行“慢”增加泵內(nèi)的充盈系數(shù)。（自噴井反之“上慢下快” ）分手動設(shè)定和自動運行兩種方式，自動運行在變頻器內(nèi)部輸入額定沖次，通過采集電機的電流參數(shù)，變頻器自動設(shè)定上下行加速時間。

⑶、 快速抽?。涸跈C械轉(zhuǎn)矩承受范圍之內(nèi)，新型IPC變頻器頻率可調(diào)至75Hz，沖次上調(diào)范圍120%，單位時間內(nèi)節(jié)能效果非常顯著（選擇部分采油廠的數(shù)據(jù)）。見表1

表1

從表1中可以看出降低產(chǎn)液單耗的同時提高了產(chǎn)液量,充分說明了泵效得到了提高。

問題3：能耗制動與回饋制動的區(qū)別，回饋電能的是否會對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊？

解決方法：

能耗制動是將抽油機勢能轉(zhuǎn)化電能的能量以電阻散熱的方式消耗掉，而回饋制動是將這部分能量回饋到電網(wǎng)重復(fù)使用。

國內(nèi)唯一一款回饋變頻一體機，完美的節(jié)能增效方式。它包容了能夠節(jié)約的電能和再生電能回收功能，較理想、較徹底的一次性實現(xiàn)了抽油機節(jié)能增效項目的改造。回饋到電網(wǎng)的電能經(jīng)過濾波、消諧、PWM等一系列處理，使得重復(fù)再用的能量得到凈化，進而改善了電網(wǎng)。相對意義上講，二次資源得到了再生。

問題4：抽油機負載變化頻繁是否會影響到IPC變頻器的正常工作？

解決方法：

強大的故障報警系統(tǒng)及系統(tǒng)自檢功能，可以減小變頻器及電機的損壞幾率，在第一次故障報警后，變頻器會自動檢測故障原因，消除后會自動進行二次啟動，如果再次發(fā)生故障變頻器會連續(xù)進行3次自動檢測并3次啟動嘗試。仍無法自動排除故障，變頻器會自動切旁路（即工頻）運行，保證抽油機的正常工作。

電氣原理圖

問題5：油田工人對變頻器的操作要求，只需要認(rèn)真閱讀操作說明和產(chǎn)品說明書

操作界面圖片

功能介紹

本數(shù)字式操作器上并無按鍵操作能迫使變頻器進入運行狀態(tài)，變頻器的運行必須通過控制端子1ST、2ST、EXT其中之一與COM短接才能實現(xiàn)，所以變頻器的運行監(jiān)控模式定義為變頻器上電初始化完畢以后，而且1ST、2ST、EXT其中之一與COM短接，變頻器所處的正常狀態(tài)。

在運行監(jiān)控模式，數(shù)字式操作器有兩個功能：

功能1：修改上沖程與下沖程的設(shè)定頻率。

功能2：觀察變頻器運行變量如輸出頻率、輸出線電流、直流母線電壓等。

作為顯示的發(fā)光半導(dǎo)體二極管（LED）排列如圖5-2所示：

圖5-2：發(fā)光半導(dǎo)體二極管（LED）排列圖

1.運行監(jiān)控模式下的按鍵操作

當(dāng)變頻器初次進入運行監(jiān)控模式，數(shù)字式操作器顯示變頻器實際輸出頻率。例如當(dāng)前輸出頻率為33.66Hz，顯示如下：

注意：變頻器記憶上次斷電前所設(shè)定的頻率，以該值作為本次上電后的設(shè)定頻率，除非在本次變頻器進入運行監(jiān)控模式前，使用者修改了設(shè)定頻率（即變頻器上電初始化完畢后，在控制端子1ST、2ST、EXT之一與COM短路前，先修改了設(shè)定頻率）。

問題6：IPC變頻器經(jīng)濟效益分析

計算方法：

1、 需要改變沖次更換皮帶輪，單井更換一次作業(yè)時間最快為1個小時，勢必影響一個小時的產(chǎn)量，以0.5t原油計算：0.5t×3000元=1500元，一年不定期需要改變5～10次，直接造成經(jīng)濟損失7500～15000元不等。

2、 IPC變頻器具有“上快下慢”功能可以預(yù)防砂卡事故發(fā)生。砂卡作業(yè)時間為5～7天，費用在3萬元左右，牽涉人力物力相當(dāng)多，最主要耽誤5～7天的產(chǎn)量，一天取10噸液（含油30%）計算，即3噸原油，一噸原油取3000元計算：3×5×3000=45000元。

3、 筆者選舉遼河油田曙光采油廠作業(yè)1區(qū)為例，此區(qū)生產(chǎn)井總數(shù)為550口，目前應(yīng)用IPC變頻器為101臺，平均有功節(jié)電率為：20.93%，平均綜合節(jié)電率為25.49%。（中國石油天然氣股份有限公司油氣節(jié)能監(jiān)測中心檢測報告編號為：D2008-051），工頻平均日耗電為267KWh/d，變頻平均日耗電為211KWh/d，日累計節(jié)電為56KWh/d，56×0.5元×300天=8400元，101臺總節(jié)約：101臺×8400元=848400元。

綜合以上幾條節(jié)能計算，單井每年節(jié)約資金7萬元。合理使用的情況下，當(dāng)年就可以收回投資，其經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。

結(jié)束語

IPC變頻器做為國內(nèi)唯一一款回饋變頻一體機一直引領(lǐng)國內(nèi)變頻器技術(shù)，不斷的自我更新，并吸取現(xiàn)場大量的生產(chǎn)經(jīng)驗在產(chǎn)品的實際應(yīng)用中探索，已經(jīng)應(yīng)用到油田生產(chǎn)中的ZJB油田增效節(jié)能控制裝置、全閉環(huán)注水泵變頻、螺桿泵全閉環(huán)變頻、智能抽油機間抽、聯(lián)合站整體泵房改造等等系列產(chǎn)品，取得了油田生產(chǎn)者的廣大好評。