变频器培训资料
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11
变频控制系统概述
变频控制系统通过一台
中央控制柜实时监控所有运行中 的变频器机组，用户可以通过控 制柜上的计算机人机操作界面， 对所有机组进行启停操作和频率 调节，并且所有机组的运行数据 会以曲线趋势实时显示并永久保 存，方便用户随时查询。
自定义的电机保护参数，可以
根据用户需要有效的保护电泵的
正常运转，所有发生的故障记录
也会自动保存在计算机中，用户
可随时查看发生故障的原因。计
算机上还连接有打印机设备，可
以随时将需要的数据曲线和故障
记录等打印出来。
12
480VAC 3P 60HZ
变频控制系统概述
circut Ctrl/Signal cable circut
breaker to CCR
breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
4
为什么采用变频控制系统？
潜油电泵是油田重要的采油手段之一，采用变频调速技术，可以满 足油田部分油井的动态变化。变频调速不但准确、方便，而且能起到 节能降耗、稳定工艺流程的作用，经济效益十分显著。 变频采油机组的主要优点 1、提高产液量
变频机组可以根据井下供液情况，随时调整机组的运转频率，通过 提高或降低机组转速，调正泵的排量以适应井下供液状况的需要，因 此，无论地层供液状况如何，变频机组都能充分发挥出其生产能力， 提高了单井产液量。例如稠油或供液不足井可降低运行频率保证持续 高效产液。 2、变频机组效率高
通常应用材料寿命的半衰期温差表示温度对其 寿命的影响。即温度升高一定值，其寿命就缩 短一半。如变压器的环氧树脂，约为10度。
9
海上平台现状
潜油电泵耐压要远高于运行电压，因此运行 感应电压：
电压通常不是电机绝缘击穿的主要原因。 U=L*di/dt
控制柜真空的截流特性使电机与电缆产生瞬 U：感应电压
时感应过电压，将电缆或电机击穿。
固定频率，不能调产
VS
额定功率，电能消耗
数据单一，人工记录
工频控制柜
变频器
变频软启，保护电泵 可变频率，能够调产 适用功率，降低能耗 数据详细，自动记录
随着变频器在海上平台的应用推广，变频控制系统的 优点也显现出来。应用变频器控制油井生产，不但提高了油 井产量，同时大大降低了能耗。变频器在海上平台的应用量 呈现逐年递增趋势。
应用变频器（VSD或VFD）拖动 潜油电机，调节转速和工作电压。
调产、节电、延长寿命，方便生 产应用。
实验表明，通过频率的调整，产 量增加明显，因此在许多情况下不 需要换大泵。
泵工作范围宽
3
由于变频调产的优势，在平台 大量使用。
33
为什么采用变频控制系统？
传统工频控制柜与变频器的性能对比
工频直启，冲击电泵
7
海上平台现状
电气方面：主要表现为绝缘损坏，电缆击穿，电机烧坏等 现象，约占有效统计检泵原因的44%，是导致检泵的最主 要原因。
电缆击穿
电机烧
8
海上平台现状
绝缘降低是导致电缆击穿和电机烧坏、老化等问题的主要原因。
而影响机组绝缘的主要因素--温度和高压。
设备的温度等级应是使用环境温度和自 身发热产生温度的和。因此设备的散热 条件是影响其温度寿命的重要因素。
I：跳闸时电流；
案例：QHD32-6 C6井，酸化前正常生产，作业后 测绝缘为0，但直阻平衡，但再次启动直阻不平衡。
t ：电流延续时间； L：电缆上的分布电感； 感应电压可达上万伏。
Fra Baidu bibliotek
击穿点
10
海上平台现状
部分变频器输出高次谐波也是电缆绝缘破坏的另一原 因（加热绝缘护套降低耐压，并产生振荡高压）。
常规通用变频器输出为PWM波，含高次谐波，对电缆与电机的绝 缘有破坏性作用，主要表现为：过电压与热效应两种。因此通用变 频器不能直接用于电潜泵系统。
VSD-1201 355kVA
VSD-1202 355kVA
VSD-1204 355kVA
VSD-1206 283kVA
Control cable Control cable Control cable Control cable Control cable
变频控制电泵运行有效的减少了机组频繁的欠载及过 载停机，同时又因为变频启动电流的减少，起动转矩也减 少，由此而产生的冲击力也随之减少，所以有效避免了电 机轴泵轴的断裂和其它机械性故障的发生。提高和延长了 机组在井下的寿命。
6
海上平台现状
近三年检泵原因分析
检泵原因 措施 井况 电气 机械 施工 不明 总体 气串
circut Ctrl/Signal cable breaker to CCR
circut breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
circut breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
RS485 cable =1.A/1-2
VSD-1203 283kVA
节约能源，因为变频机组能始终合理的保持在最佳状态下运转，所 以在产液量相同的情况下，使用变频机组所消耗的功率大为减少，效 率得到了充分的提高。
5
为什么采用变频控制系统？
3、变频机组的软起动 机组起动之后运行频率随时间成线性上升，同时变频
后的输出电压、电流和机组的转速跟随频率的不断变化平 稳的增加到额定值，如此有效的避免了因每次受到强大起 动电流的冲击而给机组造成的损伤和破坏。同时也因起动 电流小而稳定了平台电网的供电质量。 4、变频机组的运转寿命长
变频系统培训
采油技术服务公司机械采油分公司 培训讲师：王翀
2013年11月
目录
➢ 产品、技术内容概述 ➢ 产品实现过程 ➢ 产品的使用业绩、应用情况 ➢ 产品的标准、规范 ➢ 产品有关的技术研发和相应应用 ➢ 技术团队情况（含分工）
2
为什么采用变频控制系统？
在油井生产中，应用变频器进行调 产，可使电泵的效能提高，与油井 产能匹配好，调产范围大，泵的合 理工作范围宽，延长检泵周期，减 小作业费用，有效提高产量。
数量 229 124 385 116 22 96 972 76
比例（%） 23.6 12.8 39.6 12 2.3 9.9 100 8
类别
水源井 高温井 螺杆泵
下泵数
78 39 22
检泵次 数
77 39 15
检泵周期
488 456 232
所有检泵原因中，电气故障导 致检泵最多，其次是措施和井 况，这三个因素检泵次数约占 总数的76%，相对而言，高温 井、水源井、螺杆泵的检泵周 期明显较短。
变频控制系统概述
变频控制系统通过一台
中央控制柜实时监控所有运行中 的变频器机组，用户可以通过控 制柜上的计算机人机操作界面， 对所有机组进行启停操作和频率 调节，并且所有机组的运行数据 会以曲线趋势实时显示并永久保 存，方便用户随时查询。
自定义的电机保护参数，可以
根据用户需要有效的保护电泵的
正常运转，所有发生的故障记录
也会自动保存在计算机中，用户
可随时查看发生故障的原因。计
算机上还连接有打印机设备，可
以随时将需要的数据曲线和故障
记录等打印出来。
12
480VAC 3P 60HZ
变频控制系统概述
circut Ctrl/Signal cable circut
breaker to CCR
breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
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为什么采用变频控制系统？
潜油电泵是油田重要的采油手段之一，采用变频调速技术，可以满 足油田部分油井的动态变化。变频调速不但准确、方便，而且能起到 节能降耗、稳定工艺流程的作用，经济效益十分显著。 变频采油机组的主要优点 1、提高产液量
变频机组可以根据井下供液情况，随时调整机组的运转频率，通过 提高或降低机组转速，调正泵的排量以适应井下供液状况的需要，因 此，无论地层供液状况如何，变频机组都能充分发挥出其生产能力， 提高了单井产液量。例如稠油或供液不足井可降低运行频率保证持续 高效产液。 2、变频机组效率高
通常应用材料寿命的半衰期温差表示温度对其 寿命的影响。即温度升高一定值，其寿命就缩 短一半。如变压器的环氧树脂，约为10度。
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海上平台现状
潜油电泵耐压要远高于运行电压，因此运行 感应电压：
电压通常不是电机绝缘击穿的主要原因。 U=L*di/dt
控制柜真空的截流特性使电机与电缆产生瞬 U：感应电压
时感应过电压，将电缆或电机击穿。
固定频率，不能调产
VS
额定功率，电能消耗
数据单一，人工记录
工频控制柜
变频器
变频软启，保护电泵 可变频率，能够调产 适用功率，降低能耗 数据详细，自动记录
随着变频器在海上平台的应用推广，变频控制系统的 优点也显现出来。应用变频器控制油井生产，不但提高了油 井产量，同时大大降低了能耗。变频器在海上平台的应用量 呈现逐年递增趋势。
应用变频器（VSD或VFD）拖动 潜油电机，调节转速和工作电压。
调产、节电、延长寿命，方便生 产应用。
实验表明，通过频率的调整，产 量增加明显，因此在许多情况下不 需要换大泵。
泵工作范围宽
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由于变频调产的优势，在平台 大量使用。
33
为什么采用变频控制系统？
传统工频控制柜与变频器的性能对比
工频直启，冲击电泵
7
海上平台现状
电气方面：主要表现为绝缘损坏，电缆击穿，电机烧坏等 现象，约占有效统计检泵原因的44%，是导致检泵的最主 要原因。
电缆击穿
电机烧
8
海上平台现状
绝缘降低是导致电缆击穿和电机烧坏、老化等问题的主要原因。
而影响机组绝缘的主要因素--温度和高压。
设备的温度等级应是使用环境温度和自 身发热产生温度的和。因此设备的散热 条件是影响其温度寿命的重要因素。
I：跳闸时电流；
案例：QHD32-6 C6井，酸化前正常生产，作业后 测绝缘为0，但直阻平衡，但再次启动直阻不平衡。
t ：电流延续时间； L：电缆上的分布电感； 感应电压可达上万伏。
Fra Baidu bibliotek
击穿点
10
海上平台现状
部分变频器输出高次谐波也是电缆绝缘破坏的另一原 因（加热绝缘护套降低耐压，并产生振荡高压）。
常规通用变频器输出为PWM波，含高次谐波，对电缆与电机的绝 缘有破坏性作用，主要表现为：过电压与热效应两种。因此通用变 频器不能直接用于电潜泵系统。
VSD-1201 355kVA
VSD-1202 355kVA
VSD-1204 355kVA
VSD-1206 283kVA
Control cable Control cable Control cable Control cable Control cable
变频控制电泵运行有效的减少了机组频繁的欠载及过 载停机，同时又因为变频启动电流的减少，起动转矩也减 少，由此而产生的冲击力也随之减少，所以有效避免了电 机轴泵轴的断裂和其它机械性故障的发生。提高和延长了 机组在井下的寿命。
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海上平台现状
近三年检泵原因分析
检泵原因 措施 井况 电气 机械 施工 不明 总体 气串
circut Ctrl/Signal cable breaker to CCR
circut breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
circut breaker
Ctrl/Signal cable to CCR
RS485 cable =1.A/1-2
VSD-1203 283kVA
节约能源，因为变频机组能始终合理的保持在最佳状态下运转，所 以在产液量相同的情况下，使用变频机组所消耗的功率大为减少，效 率得到了充分的提高。
5
为什么采用变频控制系统？
3、变频机组的软起动 机组起动之后运行频率随时间成线性上升，同时变频
后的输出电压、电流和机组的转速跟随频率的不断变化平 稳的增加到额定值，如此有效的避免了因每次受到强大起 动电流的冲击而给机组造成的损伤和破坏。同时也因起动 电流小而稳定了平台电网的供电质量。 4、变频机组的运转寿命长
变频系统培训
采油技术服务公司机械采油分公司 培训讲师：王翀
2013年11月
目录
➢ 产品、技术内容概述 ➢ 产品实现过程 ➢ 产品的使用业绩、应用情况 ➢ 产品的标准、规范 ➢ 产品有关的技术研发和相应应用 ➢ 技术团队情况（含分工）
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为什么采用变频控制系统？
在油井生产中，应用变频器进行调 产，可使电泵的效能提高，与油井 产能匹配好，调产范围大，泵的合 理工作范围宽，延长检泵周期，减 小作业费用，有效提高产量。
数量 229 124 385 116 22 96 972 76
比例（%） 23.6 12.8 39.6 12 2.3 9.9 100 8
类别
水源井 高温井 螺杆泵
下泵数
78 39 22
检泵次 数
77 39 15
检泵周期
488 456 232
所有检泵原因中，电气故障导 致检泵最多，其次是措施和井 况，这三个因素检泵次数约占 总数的76%，相对而言，高温 井、水源井、螺杆泵的检泵周 期明显较短。