液阻軟啟動技術(shù)在電泵采油井中的應(yīng)用
液阻軟啟動技術(shù)具有起動性能好、可調(diào)性高、適用范圍廣等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類拖動電動機(jī)的啟動與保護(hù)，特別是應(yīng)用環(huán)境惡劣、啟動困難的場所。電泵采油系統(tǒng)大多在野外深井中運(yùn)行，采用工頻全壓啟動方式，由于地下工況的變化，經(jīng)常因電流過大而燒毀電機(jī)，對泵機(jī)組及電器設(shè)備造成極大的損害，且維修困難，維護(hù)費(fèi)用高。采用液阻軟啟動技術(shù)有效地解決了電泵現(xiàn)場應(yīng)用中的難題，并達(dá)到節(jié)能補(bǔ)償?shù)哪康模藦V泛推廣使用。
一 概述
目前，中原油田電泵采油井絕大多數(shù)是通過地面控制屏采取全壓啟動，工頻恒速運(yùn)行。由于野外地下環(huán)境惡劣，線路損耗大，使得啟動電流為正常工作電流的5-8倍，對電泵電纜及電機(jī)的沖擊較大；產(chǎn)生較大瞬時(shí)沖擊扭矩，容易對機(jī)組和油管造成破壞；設(shè)計(jì)不合理，選擇參數(shù)偏大。造成供液不足欠載停機(jī)而頻繁啟動，影響井下機(jī)組的使用壽命；因結(jié)垢、出砂等原因過載停機(jī)重新啟動時(shí)，啟動扭矩較大，造成機(jī)組及電氣設(shè)備的損壞；供電線路過長，功率因數(shù)低，使系統(tǒng)效率降低。
電泵采油井已成為采油管理的重中之重，但由于中原油田油藏的特殊性和井況的復(fù)雜性，使電泵采油井的工作環(huán)境日趨惡化，如高油氣化、供液不足、出砂、結(jié)垢和電網(wǎng)波動等因數(shù)造成電泵采油井故障停井的頻率越來越高，維護(hù)也十分困難，因此，電泵油井軟啟動技術(shù)研究迫在眉睫。
二 液阻軟啟動工藝原理
電泵采油系統(tǒng)點(diǎn)多、面廣、線長，是一個(gè)多元化、多環(huán)節(jié)的組合，主要由地面部分、中間部分、地下部分和潛油電機(jī)、保護(hù)器、油氣分離器、多級離心泵、電纜、控制屏和變壓器組成。目前，中原油田應(yīng)用于電泵采油系統(tǒng)軟啟動及調(diào)速領(lǐng)域的工藝技術(shù)主要采用變頻調(diào)速技術(shù)。變頻器采用“交—直—交”電壓型，啟動時(shí)為克服電機(jī)電阻壓降，適當(dāng)提高V/F比值，以控制啟動電流。變頻調(diào)速技術(shù)存在的主要缺陷是需要特制的變壓器將380V低壓電源升至1.14KV等級或采用中壓變頻器，費(fèi)用較高，不利于大面積推廣。
液阻軟啟動技術(shù)是在控制系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)電液變阻器，在啟動過程中，將液態(tài)電阻串入電泵電機(jī)定子中，實(shí)現(xiàn)限流，在啟動完成后將它短接。電阻值的可變性是靠改變兩電極板之間的距離實(shí)現(xiàn)的，電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著電阻值的減小平滑升高，借以維持或增加起動力矩，達(dá)到延時(shí)軟啟動的目的，并為短接時(shí)不產(chǎn)生電流沖擊準(zhǔn)備條件。
a）電液的導(dǎo)電率易于通過電液的濃度來控制，受外界條件變化的影響較小，啟動成功率高，性能穩(wěn)定。
b）電液變阻均勻，啟動電流沖擊小，可控制在額定電流的3倍以內(nèi)，對深井中的潛油泵及電機(jī)具有保護(hù)功能。
c）具有溫度檢測、液位檢測、欠載、過載保護(hù)和報(bào)警等功能。
d）日常維護(hù)工作量少，只需定期注入少量自來水（以補(bǔ)充揮發(fā)），3-4a清洗一次電極板，對運(yùn)行環(huán)境（如溫度、濕度、振動、海拔等）要求不高，操作簡單，安全可靠，使用壽命長。
e）投入成本低，無需其他配套設(shè)施，具有和變頻調(diào)速相媲美的啟動性能，而費(fèi)用只有相同功率變頻調(diào)速器的30%，宜廣泛推廣使用。
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