基于變頻器供電的潛油電機的性能分析.pdf

1、目前，潛油電機作為油田開采中重要的機械裝備，已經在各大油田得到了廣泛的應用，成為油田長期穩(wěn)產的主要手段之一。而變頻技術的應用則使?jié)撚碗姍C的特性和油井生產能力充分匹配，從而極大的提高了整個潛油電泵機組的運行效率。但是同時它也帶來了一系列負面問題，如逆變器電源中存在的高次諧波會引起附加銅耗、鐵耗的增加從而導致潛油電機溫升的增加，以及使用長線電纜傳輸時由于端部過電壓現(xiàn)象導致絕緣系統(tǒng)的損壞。 本文針對實際生產中所遇到的上述問題，對為潛油

2、電機供電用的Siemens 6SE70變頻器進行重構建模，通過仿真分析，得到了各高次諧波的次數(shù)、方向及其占基波的百分比含量。利用上述數(shù)據(jù)，計算出了變頻供電時潛油電機銅耗、鐵耗的增量，此損耗的增加直接導致潛油電機的效率下降了0.72％，由此可見高次諧波對潛油電機效率的影響很大，不可忽略，在實際生產過程中應給予充分考慮。 同時，本文也對變頻供電時潛油電機采用長線傳輸出現(xiàn)的過電壓問題進行了理論分析及仿真研究。長線傳輸時，由于電纜和電機

3、特性阻抗的不匹配導致了電機端過電壓現(xiàn)象的發(fā)生；并且隨著電纜長度的增加，過電壓幅值增大，振蕩頻率增高，從而加重了對潛油電機繞組絕緣的損壞。為抑制端部過電壓現(xiàn)象，可在變頻器端利用無源濾波技術進行濾除高次諧波的方法，亦可采用改進潛油電機設計參數(shù)方法(如增加槽漏抗)來減小高次諧波。 較之工頻供電時，變頻供電時潛油電機的性能發(fā)生了較大的變化，通過本文的分析研究，可通過一些技術手段來抑制或減小其不利影響，從而使變頻供電時潛油電機的效率達到最