一、引言

　　用現代高新技術改造原有的油田采油設備是大勢所趨。用現代自控技術和變頻調速技術來為油田潛油電泵（以下簡稱潛泵）提供理想電源是這種技術改造過程中的一個重要組成部分。潛泵按放在地平面以下1000～3000米處，工作環境非常惡劣（高溫、強腐蝕等），而傳統的供電方式——全壓、工頻更使它故障頻繁，運行成本大增。潛泵損壞提到地面上來維修，光工程費就有5萬元，價值10萬元的電纜平均提上放下5次就得更換，潛泵平均10個月就得維修一次，維修費用約8萬元，造成采油廠生產成本偏高。傳統供電方式對潛泵的正常運行存在以下危害和不足：

　　＊ 潛泵全速運轉，當井下液量不富余時，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，則損失慘重。
　　＊ 全壓、工頻工作啟動電流大，沖擊扭矩大，對電機壽命有很大影響。
　　＊ 油田供電電壓常有波動，使電機欠激勵或過激勵，電機被燒時有發生。
　　＊ 幾千米的井下電纜帶來了150V左右的線路損耗，由于這部分損耗無法補償，從而影響了電機的正常工作。

　　由上可看出，潛泵的傳統供電方式必須改造，理想的供電設備應具備哪些特性呢？

　　1、軟啟動。
　　2、調速方便，即變頻運行。啟動時間和運行速度能根據工況任意設置。
　　3、不受供電電壓波動的影響，并能補償電纜的線路損耗。
　　4．電纜上傳輸的必須是正弦波，否則經電纜反射，電壓脈沖疊加，容易燒毀電機。
　　5、各種保護功能齊全。
　　6、控制方便、操作簡單、顯示清楚。

　　顯而易見，滿足這些要求非變頻器莫屬，但市場上容易買到的為風機、水泵服務的那些變頻器不適合，因為電壓等級不符、輸出波形不是正弦、電纜的損耗電壓無法補償。我公司受油田委托成功地研制出了1140v、30kw～100kw潛泵專用變頻器系列產品。現以55kw的產品為例說明其特點。

　　二、潛油電泵專用變頻器的研制成功及其特點

　　潛泵雖有不同的電壓等級，但在線運行的多為1140V、見過用380V級變頻器配合特制升壓變壓器的報導，本文認為這種高——-低——-高方案有先天不足，讓升壓變壓器工作在低頻下是很困難的，現在的IGBT器件的耐壓應付1140V綽綽有余，本文采用1140V變頻器直接給潛泵電纜供電的方案。

　　該變頻器的技術指標為：

　　三相輸入：1140V、50Hz
　　三相輸出：額定電壓為1140V
　　頻率范圍：2HZ～50HZ連續可調 能提供合適的電纜補償電壓
　　輸出波形：正弦
　　控制功能、保護功能同于普通變頻器

　　本文僅對該變頻系統的技術特點簡述如下，與380V級通用變頻器相同部分不再贅述。

　　1、主電路與功率器件的選擇

　　在PWM電壓型380V級變頻器中，一般采用兩電平電路。若用兩電平電路實現1140V的輸出勢必要用昂貴的高壓管或采用低壓管串聯結構，由于器件串聯動態均壓問題不易解決，應盡量避免。本設計的整機方塊圖見圖一。

　　其中主電路部分采用三電平電路或稱中點箝位（NeturalPointClamped—Npc）方式,它不但能輸出較高電壓，而且能降低輸出諧波和電壓變化率（dv/dt），良好的波形正是本設計的目的之一。圖中的功率開關器件選用西門子的雙單元IGBT模塊（1700V、200A），整流后由兩組大電容器相串聯組成工博士工業品商城聲明：凡資訊來源注明為其他媒體來源的信息，均為轉載自其他媒體，并不代表本網站贊同其觀點，也不代表本網站對其真實性負責。您若對該文章內容有任何疑問或質疑，請立即與商城(m.jiongmu.cn)聯系，本網站將迅速給您回應并做處理。
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