您好, 歡迎來到化工儀器網
| 產地類別 | 進口 | 電動機功率 | 75kW |
|---|---|---|---|
| 額定電流 | 5.6A | 供電電壓 | 低壓 |
| 控制方式 | V/F開環 | 輸出電壓調節方式 | PWM控制 |
| 外型 | 塑殼 | 應用領域 | 醫療衛生,環保,地礦,包裝/造紙/印刷,紡織/印染 |
| 直流電源性質 | 電壓型 | 重量 | 1.5kg |
產品簡介
詳細介紹
1 引言
西門子G120控制單元的工作原理是，控制單元(CU)電源模塊(PM)，CU在多種可以選擇的操作模式下對PM和連接的電機進行控制和監視。通過控制單元，可與本地控制器以及監視設備進行通訊。控制單元可以為變頻器提供閉環控制功能，除此之外控制單元還可以完成其它的任務，它們可根據應用的需要進行相應的參數化。
此外，西門子G120還集成了安全保護功能，能夠降低具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用，同時有效保證人機安全。而且G系列變頻器旨在為交流電機提供經濟的高精度的速度/轉矩控制。
二、主要性能：
(1) *的模塊化設計，應用更加靈活，而且控制單元支持熱插拔，更換無需重新調試。
(2) 基于集成化的安全保護技術，使設備運行更安全，操作更簡單。
(3)sinamics g120在集成了profibus和profinet兩種總線通訊，使得通訊有更多的結點，具有更高的性能。
(4) 全功率段實現換相整流，再生能量回饋，不產生任何系統干擾，而且所需線電流小，與常規變頻器相比，降低到80%。
(5) 控制單元可以有多達9個的數字輸入，集成的安全保護的型號帶有2個安全保護數字量輸入。端子為可插拔端子，使得接線更加方便。
(6)控制單元中可以插入mmc卡，用于保存變頻器的參數設置，當應用中的變頻器需要維修時，應用它可以達到方便快捷設置參數的目的。例如在更換變頻器時可以進行存儲卡數據的傳遞。
根據油田生產應用與環境，并且吸取用戶反饋的信息，開發了以西門子g120-pm250再生回饋型功率模塊為核心元件的swe-g120型抽油機節能控制柜(見圖1)。該控制系統彌補了現有的變頻控制單速運行與電阻式再生能量消耗方式的不足。操作與使用更加簡單可靠，數據采集視窗明了，沖程調節方便，是全新一代的油田節能降耗設備。
在我國廣大的油田采油區內，有很多為低滲透的低能、低產油井，絕大部分要靠注水方式壓油入井，靠抽油機把油從地下提升上來。以水換油、以電換油是目前我國采油的基本方法。其中電能消耗在我國的石油開采成本中占了相當大的比例。如何提高采油效率、提高產量，降低電耗與采出噸液能耗比例，以及抽油機再生能量處理方式，使用環境及地下工況，抽油機的控制方式與調節方便等諸多問題，成為油田節能設備廠家共同探討的焦點。在油田抽油機設備中，以游梁式抽油機使用方便、安全可靠。成為目前油田生產中的主要采油設備，應用較為普遍，數量也多。
游梁式抽油機的結構與負載特性：
(1)由于配重偏差均大于10%以上，且在恒速運行下，負載是變轉矩、變功率特性。在一個循環周期內有兩次發電狀態，起動力矩大、慣性大。在國內油田使用的抽油機普遍存在的問題：電機工頻運行時間長、“大馬拉小車”、配重偏差均大于10%以上、效率低、耗能大，沖程和沖次調節不方便，時有空抽現象發生。
(2)抽油機的沖程頻次，雖然可以通過機械的方法調整，但是，一旦調整好之后，是不可以經常改動的。并且通過皮帶輪直徑調整頻次的方法是有限的，不能動態適應油井負荷的需要。而變頻調速則能動態調整抽油機的轉速，可無級調節抽油機的沖次，從而調整井內提泵的充滿度，提高抽取效率，提高沖次還可增加原液產量，充分利用電機功率，實現了節能目的。
(3)在初期油井中，由于油井剛開采，儲油量大。為提高采油功效，我們可以提高抽油機的沖程頻次，讓變頻器運行至65hz，頻率提高1/3，相應地電機轉速提高了30%，其采油量也相應提高。
(4)在中、后期油井采集中，由于井中原液儲量減少，供液不足，電機若仍采用工頻運行，勢必浪費電能，造成不必要的損耗。因而我們采用調整抽油機的沖程頻次和選用上快下慢的控制方式，一般將變頻器的頻率控制在35hz～45hz之間，這樣電機平均轉速下降20%，加之采油設備一般負荷較輕，其節電率可達30%。
本變頻柜(見圖3)可根據井下供液情況，人工調整抽油機工作沖程，實現游梁式抽油機的選定速度調節疊加可根據泵的充滿負荷度微量調節速度的動態調整，提高泵充滿系數及排量系數，達到更加節能與增產的運行效果。
三設備介紹：
抽油機組：cyjy10-3-53hb 游梁式抽油機
電機型號：yzr350m1-8 抽油機繞線轉子三相異步電動機
額定功率：30kw
額定電流：63.4a
額定轉速：720rpm
額定頻率：50hz
工作機制：s1
絕緣等級：f
轉動慣量：152kg/m2
調整后平衡率：90%
西門子變頻器：sinamics g120
控制單元：cu240s dp
再生回饋功率模塊：pm250
swe-g120抽油機控制系統，采用德國原裝g120四象限再生回饋型變頻器,調節抽油機的沖程頻次和上、下行程的動態速度控制。變頻器內置式濾波器的電路設計杜絕了電網諧波干擾。控制為四象限再生能量回饋電網的運行模式，從而達到優秀的節能運行工況，提高采油效率，降低了采油成本。
根據抽油機載荷的特殊性和野外工作特點，按照嚴格的電磁兼容(emc)規則設計、制造了抽油機的變頻柜。把防雷擊裝置、高速熔斷器等保護措施集成到柜體中，雙回路控制互鎖設計，以備變頻出現故障時切換到工頻，增強整機的可靠性。全計量的電量顯示，方便油井數據采集與評估。
(2)控制回路構成
端子5、6分別設為啟動、故障復位端子，由電位器控制電機速度，無級調節抽油機沖次。模擬輸出1#口為輸出電機速度，模擬輸出2#口為輸出電機電流，顯示當前電機電流，狀態信號顯示變頻停止信號、變頻故障信號，
抽油機一個沖程周期電機電流會出現兩個高點和兩個低點電流，抽油機在各點時的運行狀態：
a點：上沖程，抽油機平衡塊(見圖2)處于高位置，而懸繩器(見圖2)則在低位置，此時電機向上提升抽油桿，把油抽出地面。
c點：下沖程，和a點情況正好相反，抽油機平衡塊(見圖2)處于低位置，而懸繩器(見圖2)則在高位置，此時電機向上提升平衡塊。平衡率低時，抽油機在下沖程時會出現抽油機運轉速度大于電機對它的驅動速度，這時抽油機就會拖動電機發電，由于本臺試驗機的平衡率調整的比較好，電機基本不處于發電狀態，變頻器輸入電流在此時接近0a。
b點和d點：此時抽油桿和平衡塊處于平衡位置，只要電機有一點力就可以帶動抽油機旋轉，所以此時電流小。此時測得變頻器輸入電流為0a左右。
本機平衡率為90%，發電現象并不明顯，平衡率低時，抽油機在下沖程時會出現抽油機運轉速度大于電機對它的驅動速度，這時抽油機就會拖動電機發電。
游梁式抽油機是一種變形的四連桿機構，其整機結構特點像一架天平，一端是抽油載荷，另一端是平衡配重載荷。對于支架來說，如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化*，那么用很小的動力就可以使抽油機連續不間斷地工作。在平衡率為100%時電動機提供的動力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等，平衡率越低，則需要電動機提供的動力越大。
應用效果：項目現已正常運行3個多月，期間測得數據如下：
(1)工頻運行測試
運行一個沖程周期電機電流變化：13.5-20.3a，電機電壓：410v ；
24小時工頻耗電約127.36度，5.3度/小時。
(2)變頻運行
運行一個周期電機電流變化：19.77-25.8a，電機電壓：255-280v；
24小時控制柜前端計量耗電約 88.77度，3.7度/小時。
根據以上數據計算結果，采用西門子pm250變頻運行節電率達30.3%，自運行3個多月以來，按100天計算，大約節電3840度電，按每度電0.5元算，節約1920元，如果每口井上都使用了變頻器，則綜合效益就更加突出。
在此期間，我們又對原來用普通變頻器加制動電阻的控制方式，在同一油井進行測試，其結果如下：
普通變頻37hz運行輸入電流月平均值26.8a。輸出電流月平均值24.5a。
西門子變頻37hz運行輸入電流月平均值25.7a。輸出電流月平均值21.55a。
普通變頻37hz運行產液量月平均值32.6m3d。
西門子變頻37hz運行產液量月平均值36.3m3d。
(3)對比計算：西門子pm250再生回饋型變頻器系統比普通加制動電阻型變頻器系統：
● 月輸入電流平均降低：4.1 % 。
● 月輸出電流平均降低：12.04 %。
● 月產液量平均增加：11.35 % 。
(1)西門子pm250再生回饋型變頻器的軟啟動方式，可提高電網效率，減小由于工頻啟動對電網影響。抽油機工頻啟動時，啟動沖擊電流達高達83.5a，對供電電網沖擊很大，影響電網質量。
(2)節能潛力。一方面，油田抽油機為克服大的起動轉矩，采用的電動機遠遠大于實際所需功率，工作時電動機利用率一般為20%～30%，高不會超過50%，電動機常處于輕載狀態，造成資源浪費。另一方面，抽油機工作負荷情況的連續變化，取決于地下的狀態。若始終處于工頻運行，定會造成不必要的電能浪費。為了節能，提高電動機工作效率，需進行變頻改造。
(3)保護設備。電動機的功率因數大大提高，可達 0.8以上。實現了真正意義上的軟啟動，使啟動電流大大降低，減小了對電網的沖擊，降低了線損，避免了對電動機、變速箱等設備過大的機械沖擊，提高了設備的使用壽命，減少了維修費用，提高了生產效率。
其他推薦產品
更多產品-
¥1438
-
¥7661 -
¥7661 -
¥27642 -
¥72257