圣哲油井群控变频装置

概述
在石油开采中，通常采油生产现场的供用电通过三相交流线路架设到油井，由单井变压器变成低压输送到油井启动柜控制电机工作，这一技术方式成熟度高，简单易用，但存在变频器故障率高且电能使用效率低下的问题。另外，抽油机在生产中的不平衡用电情况导致的“倒发电”的现象，无形中造成电力的浪费和设备使用寿命的折损。油井群控节能系统可将用电分散控制转为集中控制。通过将单台变压器降压后的低压交流电转换为直流电传送至各口单井，各井抽油机的“倒发电”再通过直流母线输送至电网中，在降低变压器冗余浪费的同时，有效提高了电能使用效率。同时，通过使用ZIGBEE等无线远程传输技术，各单井的各项能耗数据和生产数据可以实时传输至监控终端，从而实现对各油井的监控和自动化控制。      
工作原理    
油井群控变频节能系统（以下简称系统）使得半径在3公里范围内同一采区的多口油井共用一台变压器和一套直流动力源，单井输电方式由三相交流转换为两相直流供电。每口单井配备一台变频互馈控制柜联接在直流母线上完成电机拖动。变频逆变柜可使同一直流母线上的各抽油机倒发电能量与电能消耗能量保持平衡，提高直流母线能量的互馈共享和循环利用，避免电力浪费，降低整体能耗。油井所有生产数据经由数据处理模块、触摸屏和网络模块组成的数字化控制系统处理后，实时传送至生产指挥处。采用ZIGBEE、GPRS DTU、433、NB-IOT等数据传输及组网方式，在减少施工量的同时，可确保数据的实时性与准确度。系统定制现场数据处理模块，增加智能判断功能，可自识别并纠正误操作。
结构组成
油井群控节能系统主要由硬件和软件部分组成：硬件部分包括直流动力源、变频互馈控制柜以及电能回馈装置；软件部分包括数字化控制系统及数据采集传输系统。
主要参数
温度：-40℃—80℃；
允许误差峰值：±1.0%；
控制距离：≤3000m；
数据传输延时：≤100ms；
控制功率峰值：≤1000KW；
设备功耗：≤1KW；
节能效率：30%—70%；
功能特点
变分散控制为集中控制，方便监控及运维；
变分散变压为集中变压，提高了变压器的使用效率，减少成本投入；
将交流输电转换为直流输电，减轻变频器整流单元的压力，提高了设备的有功功率及力矩输出；
增加电能回馈装置，将抽油机倒发电能充分利用，降低了油井的电能消耗，减少了能源的无端浪费；
选用ZIGBEE、433、GPRS DTU、NB-IOT等无线传输方式，省去现场施工，降低建设及维护成本。