l 引言
        石油化工行业是国民经济发展的基础行业， 同时也是 耗能大户， 其主要生产工艺都是通过各种泵、空气压缩 机来完成。目前，这些油泵、水泵和空气压缩机大都处 于电动机驱动恒速运转状态www.cechina.cn，如将占绝对多数的非调速型 电机改成调速运行，使其耗电量实现随负荷大小而变化，则可 节约大量能源，将产生显著的节能效果。现代电力电子 技术、交流调速技术的发展使得交流电动机变频调速在频 率范围、动态响应、精度要求和使用效果等方面发生了 巨大的飞跃。据不完全统计，各大中型石化企业中，鼠笼式 异步电动机占整个电动机总容量的80％，因此，它为交流 调速技术在石化行业中的应用提供了广阔的发展空间。
        2 变频器在石油行业中的应用
        2．1在游

梁式抽油机上的应用
        游梁式抽油机使用方便、可靠、经济，是目前采油生 产中的主要设备。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动，一般 都配有平衡块。抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷，并迭 加有瞬问的冲击。抽油机电机的负荷曲线上有两个峰值，分别 为抽油机上下冲程的“死点”。抽油机自由停车后再启动时www.cechina.cn， 总是从死点处启动，因此抽油机电机要求启动转矩大。为了保 证足够大的启动转矩，抽油机电机正常运行时负荷率很低，一 般在20％左右，负荷率高的也不过30％。低负荷率运行造成 功率因数低，效率低，电能浪费大。
        因此， 在设计选配抽油机电机时， 普遍的做法是令其 抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量 过剩时， 抽油机的运行会出现无功抽取， 出现空抽或泵空 状态www.cechina.cn，伴随泵空还会产生井喷、气锁等事故， 而井喷、气 锁又是导致钻具组、泵装置甚至地面设备损坏的主要原因。 另外，由于过度的不问断运行，机械设备的损耗也相应上 升，造成传统抽油机成本高，噪音大，运行可靠性低。有 效控制泵空是亟待研究的课题。抽油机是油田耗能大户，用 电量约占油田总用电量的40％，其总体效率很低，据调查 一般在30％左右，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时 间增加，造成油井开采的电费成本居高不下， 能源浪费十 分严重。因此，抽油机的节能潜力非常可观。
        近年来， 市场上直接针对抽油机的节电技术主要有两 大类：一是开发不同类型的抽油机节能电机， 如超高转差 率电动机、三相永磁同步电机、高启动转矩双定子结构 电机和电磁调速电机等。但由于资金投入太大， 在许多油田用节能电机取代普通异步电机尚无法全面推广。二是 使用节能配电箱， 其中包括定子绕组Y一△转换调压和电 容器动态无功补偿及静态无功补偿等。采用改变定子绕组 的接法可以改变电机电压CONTROL ENGINEERING China版权所有， 但电机只能得到固定电压，节 电效果并不理想。虽然有些装置采用双向晶闸管实现定子 电压随负载变化连续调节， 节电效果较好CONTROL ENGINEERING China版权所有， 但是电源电 流波形发生畸变， 电网谐波污染严重， 不宜大面积长期 使用。而采用变频调速控制， 则可以改变抽油机长期处 于低效做功的状态www.cechina.cn， 使其工作方式与油井实际负荷相匹 配，保证每次都抽油， 减少低效甚至无效抽取， 从而降 低电费开支CONTROL ENGINEERING China版权所有， 减少维护成本， 提高运行效率。
        胜利油田孤东采油厂采用了抽油机变频调速技术对稠 油井实施改造， 油井泵效显著提高， 日均增油2．1 t， 节 电率达3 0％ 以上，且上、下冲程速度可任意调整， 减轻 了工人的劳动强度。其经济效益通过对1 5 VI井的跟踪， 用加权平均法计算出单井年效益如下：
        (1)增产及减少电耗费用增产，50．4万元，节电0．61 万元， 合计，5 1．0 1万元。
        (2)投资设备及土建安装费等共计9．43万元。
        (3)设备维护及折旧费1．36万元