變頻器培訓(xùn)資料

1、單擊此處編輯副標(biāo)題單擊此處編輯副標(biāo)題變頻系統(tǒng)變頻系統(tǒng)培訓(xùn)培訓(xùn)2013年年11月月培訓(xùn)講師培訓(xùn)講師：王翀王翀2產(chǎn)品、技術(shù)內(nèi)容概述產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過(guò)程產(chǎn)品的使用業(yè)績(jī)、應(yīng)用情況產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范產(chǎn)品有關(guān)的技術(shù)研發(fā)和相應(yīng)應(yīng)用技術(shù)團(tuán)隊(duì)情況（含分工）3 33在在油井生產(chǎn)中，應(yīng)用變頻器進(jìn)行調(diào)油井生產(chǎn)中，應(yīng)用變頻器進(jìn)行調(diào)產(chǎn)，可使電泵的效能提高，與油井產(chǎn)，可使電泵的效能提高，與油井產(chǎn)能匹配好，調(diào)產(chǎn)范圍大，泵的合產(chǎn)能匹配好，調(diào)產(chǎn)范圍大，泵的合理工作范圍寬，延長(zhǎng)檢泵周期，減理工作范圍寬，延長(zhǎng)檢泵周期，減小作業(yè)費(fèi)用，有效提高產(chǎn)量。小作業(yè)費(fèi)用，有效提高產(chǎn)量。 實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)頻率的調(diào)整，產(chǎn)實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)頻率的調(diào)整，產(chǎn)量增加明顯，因

2、此在許多情況下不量增加明顯，因此在許多情況下不需要換大泵。需要換大泵。由于變頻調(diào)產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，在平臺(tái)由于變頻調(diào)產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，在平臺(tái)大量使用。大量使用。泵工作范圍寬泵工作范圍寬u 應(yīng)用變頻器（VSD或VFD）拖動(dòng)潛油電機(jī)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和工作電壓。u 調(diào)產(chǎn)、節(jié)電、延長(zhǎng)壽命，方便生產(chǎn)應(yīng)用。4傳統(tǒng)工頻控制柜與變頻器的性能對(duì)比傳統(tǒng)工頻控制柜與變頻器的性能對(duì)比V S工頻控制柜工頻控制柜變頻器變頻器工頻直啟，沖擊電泵工頻直啟，沖擊電泵變頻軟啟，保護(hù)電泵變頻軟啟，保護(hù)電泵固定頻率，不能調(diào)產(chǎn)固定頻率，不能調(diào)產(chǎn)可變頻率，能夠調(diào)產(chǎn)可變頻率，能夠調(diào)產(chǎn)額定功率，電能消耗額定功率，電能消耗適用功率，降低能耗適用功率，降低能耗數(shù)據(jù)單一

3、，人工記錄數(shù)據(jù)單一，人工記錄數(shù)據(jù)詳細(xì)，自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)詳細(xì)，自動(dòng)記錄隨著變頻器在海上平臺(tái)的應(yīng)用推廣，變頻控制系統(tǒng)的隨著變頻器在海上平臺(tái)的應(yīng)用推廣，變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)也顯現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)用變頻器控制油井生產(chǎn)，不但提高了油優(yōu)點(diǎn)也顯現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)用變頻器控制油井生產(chǎn)，不但提高了油井產(chǎn)量，同時(shí)大大降低了能耗。變頻器在海上平臺(tái)的應(yīng)用量井產(chǎn)量，同時(shí)大大降低了能耗。變頻器在海上平臺(tái)的應(yīng)用量呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)。呈現(xiàn)逐年遞增趨勢(shì)。5 潛油電泵是油田重要的采油手段之一，采用變頻調(diào)速技術(shù)，可以滿(mǎn)足油田部分油井的動(dòng)態(tài)變化。變頻調(diào)速不但準(zhǔn)確、方便，而且能起到節(jié)能降耗、穩(wěn)定工藝流程的作用，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。u 變頻采油機(jī)組的主要優(yōu)點(diǎn) 1

4、、提高產(chǎn)液量 變頻機(jī)組可以根據(jù)井下供液情況，隨時(shí)調(diào)整機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，通過(guò)提高或降低機(jī)組轉(zhuǎn)速，調(diào)正泵的排量以適應(yīng)井下供液狀況的需要，因此，無(wú)論地層供液狀況如何，變頻機(jī)組都能充分發(fā)揮出其生產(chǎn)能力，提高了單井產(chǎn)液量。例如稠油或供液不足井可降低運(yùn)行頻率保證持續(xù)高效產(chǎn)液。 2、變頻機(jī)組效率高 節(jié)約能源，因?yàn)樽冾l機(jī)組能始終合理的保持在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在產(chǎn)液量相同的情況下，使用變頻機(jī)組所消耗的功率大為減少，效率得到了充分的提高。 3、變頻機(jī)組的軟起動(dòng) 機(jī)組起動(dòng)之后運(yùn)行頻率隨時(shí)間成線性上升，同時(shí)變頻后的輸出電壓、電流和機(jī)組的轉(zhuǎn)速跟隨頻率的不斷變化平穩(wěn)的增加到額定值，如此有效的避免了因每次受到強(qiáng)大起動(dòng)電流的

5、沖擊而給機(jī)組造成的損傷和破壞。同時(shí)也因起動(dòng)電流小而穩(wěn)定了平臺(tái)電網(wǎng)的供電質(zhì)量。 4、變頻機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命長(zhǎng) 變頻控制電泵運(yùn)行有效的減少了機(jī)組頻繁的欠載及過(guò)載停機(jī)，同時(shí)又因?yàn)樽冾l啟動(dòng)電流的減少，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減少，由此而產(chǎn)生的沖擊力也隨之減少，所以有效避免了電機(jī)軸泵軸的斷裂和其它機(jī)械性故障的發(fā)生。提高和延長(zhǎng)了機(jī)組在井下的壽命。 67類(lèi)別類(lèi)別下泵數(shù)下泵數(shù)檢泵次檢泵次數(shù)數(shù)檢泵周期檢泵周期水源井 7877488高溫井 3939456螺桿泵 2215232檢泵原因檢泵原因措施措施井況井況電氣電氣機(jī)械機(jī)械施工施工不明不明總體總體氣串氣串?dāng)?shù)量數(shù)量22922912412438538511611622229696972

6、9727676比例（比例（%）23.623.612.812.839.639.612122.32.39.99.91001008 8所有檢泵原因中，電氣故障導(dǎo)所有檢泵原因中，電氣故障導(dǎo)致檢泵最多，其次是措施和井致檢泵最多，其次是措施和井況，這三個(gè)因素檢泵次數(shù)約占況，這三個(gè)因素檢泵次數(shù)約占總數(shù)的總數(shù)的76%，相對(duì)而言，高溫，相對(duì)而言，高溫井、水源井、螺桿泵的檢泵周井、水源井、螺桿泵的檢泵周期明顯較短。期明顯較短。近三年檢泵原因分析近三年檢泵原因分析8電氣方面：主要表現(xiàn)為絕緣損壞，電纜擊穿，電機(jī)燒壞電氣方面：主要表現(xiàn)為絕緣損壞，電纜擊穿，電機(jī)燒壞等現(xiàn)象，約占有效統(tǒng)計(jì)檢泵原因的等現(xiàn)象，約占有效統(tǒng)計(jì)檢泵原

7、因的44%44%，是導(dǎo)致檢泵的最，是導(dǎo)致檢泵的最主要原因。主要原因。電纜擊穿電機(jī)燒9絕緣降低是導(dǎo)致電纜擊穿和電機(jī)燒壞、老化等問(wèn)題的主要原因。絕緣降低是導(dǎo)致電纜擊穿和電機(jī)燒壞、老化等問(wèn)題的主要原因。而影響機(jī)組絕緣的主要因素而影響機(jī)組絕緣的主要因素-溫度和高壓。溫度和高壓。設(shè)備的溫度等級(jí)應(yīng)是使用環(huán)境溫度和自設(shè)備的溫度等級(jí)應(yīng)是使用環(huán)境溫度和自身發(fā)熱產(chǎn)生溫度的和。因此設(shè)備的散熱身發(fā)熱產(chǎn)生溫度的和。因此設(shè)備的散熱條件是影響其溫度壽命的重要因素。條件是影響其溫度壽命的重要因素。通常應(yīng)用材料壽命的半衰期溫差表示溫度對(duì)其通常應(yīng)用材料壽命的半衰期溫差表示溫度對(duì)其壽命的影響。即溫度升高一定值，其壽命就縮壽命的影響

8、。即溫度升高一定值，其壽命就縮短一半。如變壓器的環(huán)氧樹(shù)脂，約為短一半。如變壓器的環(huán)氧樹(shù)脂，約為1010度。度。10潛油電泵耐壓要遠(yuǎn)高于運(yùn)行電壓，因此運(yùn)行潛油電泵耐壓要遠(yuǎn)高于運(yùn)行電壓，因此運(yùn)行電壓通常不是電機(jī)絕緣擊穿的主要原因。電壓通常不是電機(jī)絕緣擊穿的主要原因?？刂乒裾婵盏慕亓魈匦允闺姍C(jī)與電纜產(chǎn)生控制柜真空的截流特性使電機(jī)與電纜產(chǎn)生瞬時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓，將電纜或電機(jī)擊穿。瞬時(shí)感應(yīng)過(guò)電壓，將電纜或電機(jī)擊穿。擊穿點(diǎn)擊穿點(diǎn) 案例：案例：QHD32-6 C6井，酸化前正常生產(chǎn)，作業(yè)井，酸化前正常生產(chǎn)，作業(yè)后測(cè)絕緣為后測(cè)絕緣為0，但直阻平衡，但再次啟動(dòng)直阻不平衡。，但直阻平衡，但再次啟動(dòng)直阻不平衡。11部分變

9、頻器輸出高次諧波也是電纜絕緣破壞的另一部分變頻器輸出高次諧波也是電纜絕緣破壞的另一原原因（因（加熱絕緣護(hù)套降低耐壓，并產(chǎn)生振蕩高壓加熱絕緣護(hù)套降低耐壓，并產(chǎn)生振蕩高壓）。）。 常規(guī)通用變頻器輸出為常規(guī)通用變頻器輸出為PWMPWM波，含高次諧波，對(duì)電纜與電機(jī)的波，含高次諧波，對(duì)電纜與電機(jī)的絕緣有破壞性作用，主要表現(xiàn)為：過(guò)電壓與熱效應(yīng)兩種。因此通絕緣有破壞性作用，主要表現(xiàn)為：過(guò)電壓與熱效應(yīng)兩種。因此通用變頻器不能直接用于電潛泵系統(tǒng)。用變頻器不能直接用于電潛泵系統(tǒng)。變頻變頻控制系統(tǒng)通過(guò)一臺(tái)控制系統(tǒng)通過(guò)一臺(tái)中央控制柜實(shí)時(shí)監(jiān)控所有運(yùn)行中中央控制柜實(shí)時(shí)監(jiān)控所有運(yùn)行中的變頻器機(jī)組，用戶(hù)可以通過(guò)控的變頻器機(jī)組

10、，用戶(hù)可以通過(guò)控制柜上的計(jì)算機(jī)人機(jī)操作界面，制柜上的計(jì)算機(jī)人機(jī)操作界面，對(duì)所有機(jī)組進(jìn)行啟停操作和頻率對(duì)所有機(jī)組進(jìn)行啟停操作和頻率調(diào)節(jié)，并且所有機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，并且所有機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)會(huì)以曲線趨勢(shì)實(shí)時(shí)顯示并永久保會(huì)以曲線趨勢(shì)實(shí)時(shí)顯示并永久保存，方便用戶(hù)隨時(shí)查詢(xún)存，方便用戶(hù)隨時(shí)查詢(xún)。 自定義自定義的電機(jī)保護(hù)參數(shù)，可以的電機(jī)保護(hù)參數(shù)，可以根據(jù)用戶(hù)需要有效的保護(hù)電泵的根據(jù)用戶(hù)需要有效的保護(hù)電泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所有發(fā)生的故障記錄正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所有發(fā)生的故障記錄也會(huì)自動(dòng)保存在計(jì)算機(jī)中，用戶(hù)也會(huì)自動(dòng)保存在計(jì)算機(jī)中，用戶(hù)可隨時(shí)查看發(fā)生故障的原因。計(jì)可隨時(shí)查看發(fā)生故障的原因。計(jì)算機(jī)上還連接有打印機(jī)設(shè)備，可算機(jī)上還連接

11、有打印機(jī)設(shè)備，可以隨時(shí)將需要的數(shù)據(jù)曲線和故障以隨時(shí)將需要的數(shù)據(jù)曲線和故障記錄等打印出來(lái)。記錄等打印出來(lái)。1213step_uptransformer480VAC 3P 60HZ Local junction boxP-1203MMMcircutbreakercircutbreakercircutbreakerstep_uptransformerstep_uptransformerMcircutbreakerstep_uptransformerMcircutbreakerstep_uptransformerP-1201P-1202P-1204P-1206 Local junction box L

12、ocal junction box Local junction box Local junction box283kVA260kVA355kVA355kVA355kVA355kVA355kVA283kVA260kVA355kVA=1.A/1-2RS485 cableCtrl/Signal cableto CCRCtrl/Signal cableto CCRCtrl/Signal cableto CCRCtrl/Signal cableto CCRCtrl/Signal cableto CCRControl cableControl cableControl cableControl cabl

13、eControl cable VSD-1203 VSD-1201 VSD-1202 VSD-1204 VSD-120614本系統(tǒng)由以下三部分構(gòu)成1、硬件部分 本系統(tǒng)使用的硬件設(shè)備有：有源諧波濾波器、低壓變頻柜（變頻模塊、正弦波濾波器）、升壓變壓器、中央控制柜（PLC 可編程控制器、Modbus通訊模塊、工控計(jì)算機(jī)、UPS、打印機(jī)）。2、軟件部分 Windows2000/XP操作系統(tǒng)、STEP7 PLC編程軟件、WINCC人機(jī)組態(tài)編程軟件。3、通訊部分 應(yīng)用Profibus DP通訊協(xié)議，變頻器與中央控制柜間的通訊電纜通過(guò)總線連接器連接。應(yīng)用Modbus通訊協(xié)議與平臺(tái)中控室進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。接口方式

14、為RS485。15u 中央控制柜通過(guò)中央控制柜通過(guò)Profibus DP通訊協(xié)議使通訊協(xié)議使PLC與變頻器之間進(jìn)行實(shí)時(shí)與變頻器之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。同時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)中的人機(jī)操作界面從通訊。同時(shí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)中的人機(jī)操作界面從PLC中獲取數(shù)據(jù)并將其顯中獲取數(shù)據(jù)并將其顯示出來(lái)，并可對(duì)示出來(lái)，并可對(duì)PLC發(fā)出各種命令，從而控制變頻器的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)出各種命令，從而控制變頻器的運(yùn)行狀態(tài)。u 監(jiān)控系統(tǒng)通訊原理圖監(jiān)控系統(tǒng)通訊原理圖n 標(biāo)準(zhǔn)低壓變頻器的結(jié)構(gòu)：交直交電壓型的。標(biāo)準(zhǔn)低壓變頻器的結(jié)構(gòu)：交直交電壓型的。n 進(jìn)線端子進(jìn)線端子n EMC濾波器濾波器n 整流橋整流橋n 儲(chǔ)能電容儲(chǔ)能電容n 預(yù)充電回路預(yù)充電回路n 制動(dòng)

15、晶體管制動(dòng)晶體管n 制動(dòng)電阻及其保護(hù)制動(dòng)電阻及其保護(hù)n 逆變橋逆變橋n 電流互感器電流互感器n 出線端子出線端子16單個(gè)小單個(gè)小IGCT驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路n 標(biāo)準(zhǔn)低壓變頻器的結(jié)構(gòu)：交直交電流型的。標(biāo)準(zhǔn)低壓變頻器的結(jié)構(gòu)：交直交電流型的。 控制單元控制單元1 1個(gè)功率單元個(gè)功率單元- - -1 1個(gè)單元輸出電壓波形個(gè)單元輸出電壓波形AA3A2A1B1B2B3C1C2C3100% 電壓輸出電壓輸出VACVBAVCBBC120Non 高壓變頻器的結(jié)構(gòu)：多重化型。高壓變頻器的結(jié)構(gòu)：多重化型。19n 中壓變頻器的結(jié)構(gòu)：三電平輸出型。中壓變頻器的結(jié)構(gòu)：三電平輸出型。n 變頻器的進(jìn)線電源可以是三相變頻器的進(jìn)線電

16、源可以是三相380-500V380-500V，也可以是，也可以是690V690V；或；或三相三相200200240V240V，也可以是單相，也可以是單相200200240V240V。n 電源電壓在電源電壓在690V690V以下稱(chēng)為低壓變頻器，以下稱(chēng)為低壓變頻器，1000V1000V以上稱(chēng)為中壓或以上稱(chēng)為中壓或高壓變頻器。高壓變頻器。n 進(jìn)線電源的相序不影響電機(jī)的轉(zhuǎn)向。進(jìn)線電源的相序不影響電機(jī)的轉(zhuǎn)向。20n 大多數(shù)變頻器采取三相全波整流，整流器件為功率二極大多數(shù)變頻器采取三相全波整流，整流器件為功率二極管。管。n 三相全波整流獲得的直流輸出電壓為進(jìn)線電壓有效值的三相全波整流獲得的直流輸出電壓為進(jìn)

17、線電壓有效值的1.41.4倍，例如電網(wǎng)電壓為倍，例如電網(wǎng)電壓為400V400V，則這時(shí)直流母線電壓為，則這時(shí)直流母線電壓為540V540V左右。但隨著負(fù)載的波動(dòng)，直流母線電壓也會(huì)波動(dòng)。左右。但隨著負(fù)載的波動(dòng)，直流母線電壓也會(huì)波動(dòng)。21u 變頻器采用三相全波整流，有二極管、可控硅或變頻器采用三相全波整流，有二極管、可控硅或IGBTIGBT幾種。幾種。u 整流后的直流電壓為直流母線電壓，應(yīng)用電容器組保持穩(wěn)定；輸入電整流后的直流電壓為直流母線電壓，應(yīng)用電容器組保持穩(wěn)定；輸入電源的質(zhì)量會(huì)影響到三相輸入電流的平衡。源的質(zhì)量會(huì)影響到三相輸入電流的平衡。u 在變頻器開(kāi)始上電時(shí)，為防止電容上出現(xiàn)涌流，通常采用

18、預(yù)充電電路在變頻器開(kāi)始上電時(shí)，為防止電容上出現(xiàn)涌流，通常采用預(yù)充電電路保護(hù)設(shè)備和供電電網(wǎng)。保護(hù)設(shè)備和供電電網(wǎng)。u 直流母線上的電壓應(yīng)穩(wěn)定在一定的范圍，變頻器監(jiān)測(cè)其電壓、輸入電直流母線上的電壓應(yīng)穩(wěn)定在一定的范圍，變頻器監(jiān)測(cè)其電壓、輸入電壓，輸入電流等參數(shù)，調(diào)節(jié)其工作狀態(tài)。壓，輸入電流等參數(shù)，調(diào)節(jié)其工作狀態(tài)。整流：應(yīng)用二極管的單向?qū)ㄐ?，使得整流：?yīng)用二極管的單向?qū)ㄐ裕沟秒妷涸谡驎r(shí)通過(guò)，反向時(shí)截止。形成電壓在正向時(shí)通過(guò)，反向時(shí)截止。形成了交流向直流的轉(zhuǎn)化。了交流向直流的轉(zhuǎn)化。Y 單個(gè)二極管為單相半波整流，兩個(gè)二單個(gè)二極管為單相半波整流，兩個(gè)二極管為單相全波整流，工業(yè)應(yīng)用通常極管為單相全波整流

19、，工業(yè)應(yīng)用通常為三相全波則為六脈沖整流。為三相全波則為六脈沖整流。Y 三相交流電經(jīng)過(guò)整流后，即在二極管三相交流電經(jīng)過(guò)整流后，即在二極管的輸出形成了帶一定的諧波的直流電的輸出形成了帶一定的諧波的直流電源，通過(guò)與電容、電抗等儲(chǔ)能元件的源，通過(guò)與電容、電抗等儲(chǔ)能元件的組合，則形成比較穩(wěn)定的直流源。組合，則形成比較穩(wěn)定的直流源。Y 隨著大功率可控硅的出現(xiàn)，可以通調(diào)隨著大功率可控硅的出現(xiàn)，可以通調(diào)節(jié)導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)整流，整流的效率更高節(jié)導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)整流，整流的效率更高。Y 當(dāng)變頻器拖動(dòng)反向送電設(shè)備時(shí)，（如鉆機(jī)下放），需對(duì)電機(jī)進(jìn)行反向制動(dòng)，當(dāng)變頻器拖動(dòng)反向送電設(shè)備時(shí)，（如鉆機(jī)下放），需對(duì)電機(jī)進(jìn)行反向制動(dòng)，確保電機(jī)

20、的平穩(wěn)運(yùn)行，采用制動(dòng)回路，實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)電動(dòng)設(shè)備的精確控制。確保電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，采用制動(dòng)回路，實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)電動(dòng)設(shè)備的精確控制。此功能大量應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境，如火車(chē)、升降機(jī)等。此功能大量應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境，如火車(chē)、升降機(jī)等。Y 制動(dòng)方式有多種，對(duì)于潛油電泵則不存在這種應(yīng)用。制動(dòng)方式有多種，對(duì)于潛油電泵則不存在這種應(yīng)用。Y 逆變單元為變頻器的驅(qū)動(dòng)控制單元，通過(guò)控制逆變單元為變頻器的驅(qū)動(dòng)控制單元，通過(guò)控制IGBTIGBT的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與方向，的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與方向，形成三相交變電流，其輸出電能的有效值可等效為三相交流電。形成三相交變電流，其輸出電能的有效值可等效為三相交流電。Y 變頻器的實(shí)際輸出不是真正

21、的正弦波，而是一個(gè)類(lèi)似的有效值，因此變頻器變頻器的實(shí)際輸出不是真正的正弦波，而是一個(gè)類(lèi)似的有效值，因此變頻器的驅(qū)動(dòng)方式和真實(shí)的工業(yè)電源有一定的差別。的驅(qū)動(dòng)方式和真實(shí)的工業(yè)電源有一定的差別。逆變橋：將直流轉(zhuǎn)化為交流的過(guò)程稱(chēng)為逆變橋：將直流轉(zhuǎn)化為交流的過(guò)程稱(chēng)為逆變。最常見(jiàn)的直流轉(zhuǎn)為交流的方法為逆變。最常見(jiàn)的直流轉(zhuǎn)為交流的方法為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。雙刀雙擲開(kāi)關(guān)。Y 變頻器的開(kāi)關(guān)是通過(guò)變頻器的開(kāi)關(guān)是通過(guò)IGBT（絕緣柵（絕緣柵雙極性晶體管）的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨雙極性晶體管）的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，著電力電子技術(shù)的發(fā)展，IGBT的導(dǎo)的導(dǎo)通電阻小，耐高壓，在整個(gè)從開(kāi)到關(guān)通電阻小，耐高壓，在整個(gè)從開(kāi)

22、到關(guān)的過(guò)程中都可以進(jìn)行控制。的過(guò)程中都可以進(jìn)行控制。Y 新型新型IGBT導(dǎo)通速度更快，自身發(fā)熱導(dǎo)通速度更快，自身發(fā)熱量更小。效率高。量更小。效率高。Y 功率集成電路將大功率器件與控制電功率集成電路將大功率器件與控制電路集成到同一芯片上，可靠性更高，路集成到同一芯片上，可靠性更高，體積更小，集成度更高。體積更小，集成度更高。n 輸出電壓波形為脈沖波，其形成機(jī)制稱(chēng)為脈寬調(diào)制技術(shù)輸出電壓波形為脈沖波，其形成機(jī)制稱(chēng)為脈寬調(diào)制技術(shù)n 輸出電流波形接近正弦波，諧波成分為導(dǎo)致變頻器輸出輸出電流波形接近正弦波，諧波成分為導(dǎo)致變頻器輸出干擾的主要原因。干擾的主要原因。2526海上平臺(tái)變頻器應(yīng)用的特殊要求：海上平

23、臺(tái)變頻器應(yīng)用的特殊要求：1、海上平臺(tái)為獨(dú)立小電網(wǎng)，各種設(shè)、海上平臺(tái)為獨(dú)立小電網(wǎng)，各種設(shè)備共用同一系統(tǒng)電源，抗干擾能備共用同一系統(tǒng)電源，抗干擾能力小。變頻器不能干擾其它設(shè)備力小。變頻器不能干擾其它設(shè)備的運(yùn)行。的運(yùn)行。2、變頻器應(yīng)適用于長(zhǎng)線電纜的動(dòng)力、變頻器應(yīng)適用于長(zhǎng)線電纜的動(dòng)力傳送，而不對(duì)電纜與電機(jī)帶來(lái)?yè)p傳送，而不對(duì)電纜與電機(jī)帶來(lái)?yè)p傷。傷。3、和一般工業(yè)應(yīng)用不同，變頻器與、和一般工業(yè)應(yīng)用不同，變頻器與其拖動(dòng)電機(jī)的價(jià)值比相對(duì)較低，其拖動(dòng)電機(jī)的價(jià)值比相對(duì)較低，因此要求對(duì)負(fù)載具備保護(hù)功能因此要求對(duì)負(fù)載具備保護(hù)功能 。4、受平臺(tái)位置與環(huán)境的影響，變頻、受平臺(tái)位置與環(huán)境的影響，變頻器應(yīng)具備高可靠性。器應(yīng)具

24、備高可靠性。5、變頻器應(yīng)能夠與其它控制設(shè)備相、變頻器應(yīng)能夠與其它控制設(shè)備相關(guān)聯(lián)，操作簡(jiǎn)單方便靈活。關(guān)聯(lián)，操作簡(jiǎn)單方便靈活。u該產(chǎn)品為總公司科研項(xiàng)目潛油電泵專(zhuān)用變頻技術(shù)開(kāi)發(fā)成果；u目前的生產(chǎn)模式：27樣機(jī)試驗(yàn)報(bào)告樣機(jī)試驗(yàn)報(bào)告29技術(shù)研發(fā)報(bào)告和產(chǎn)品圖紙技術(shù)研發(fā)報(bào)告和產(chǎn)品圖紙產(chǎn)品研發(fā)報(bào)告外觀尺寸圖電氣原理圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖CCSCCS中國(guó)船級(jí)社認(rèn)證中國(guó)船級(jí)社認(rèn)證目前自主研發(fā)變頻器已經(jīng)獲得了CCS（中國(guó)船級(jí)社）認(rèn)證。電機(jī)電機(jī)線路電源線路電源OTSVFDS外形尺寸外形尺寸重量重量電機(jī)功率電機(jī)功率線路電流線路電流視在功率視在功率 最大連續(xù)電流最大連續(xù)電流 最大瞬時(shí)電流，最大瞬時(shí)電流，型號(hào)型號(hào)380V 480V3

25、80V380V460V 持續(xù)時(shí)間為持續(xù)時(shí)間為60SWXDXHKWHPAAKVAAAAmmkg三相電源：三相電源：380480V 50/60Hz110150202168133215215236.5OTSVFDS-110-3/4800X650X2200360132200239224157.3259259284.9OTSVFDS-132-3/4800X650X2200400160250289275190.2314314345.4OTSVFDS-160-3/4800X650X2200450220350396383260.6427427469.7OTSVFDS-220-3/41000X650X22005

26、40250400444435292.2481481529.1OTSVFDS-250-3/41400X650X2200650315500555544365.3616616677.6OTSVFDS-315-3/41400X650X2200870400600709644466.6759759834.9OTSVFDS-400-3/41800X650X2200870500700876760576.69419411035.1OTSVFDS-500-3/42000X650X22001300560800978858643.6118811881306.8OTSVFDS-560-3/42200X650X22001

27、350AC480V 60HZ正弦波濾波器電纜端子220V480VXFMR SDPowerESDEm. StopTemp.SDNo UseFanFanXFMRAlarmFault-KCYGR-T1500W-L1-L2-KD-F2RUN-L3-KC-KCRun status-OPVW3 A1 101-HMIXBTGT 2220Signal to PCS of Platform電纜端子Signal to Transformer33采技服從2005年至今，總計(jì)銷(xiāo)售變頻器642套，其中低壓變頻器銷(xiāo)售527套，中壓變頻器銷(xiāo)售115套。34作業(yè)區(qū)作業(yè)區(qū)低壓變頻器低壓變頻器（臺(tái)）（臺(tái)）中壓變頻器中壓變頻器（臺(tái)

28、）（臺(tái)）總計(jì)總計(jì)比例（低壓）比例（低壓）比例（中壓）比例（中壓）綏中作業(yè)區(qū)綏中作業(yè)區(qū)585611450.88%49.12%遼東作業(yè)區(qū)遼東作業(yè)區(qū)1281214091.43%8.57%渤中作業(yè)區(qū)渤中作業(yè)區(qū)893712670.63%29.37%渤南作業(yè)區(qū)渤南作業(yè)區(qū)5025296.15%3.85%渤西作業(yè)區(qū)渤西作業(yè)區(qū)881650%50%聯(lián)管會(huì)作業(yè)區(qū)聯(lián)管會(huì)作業(yè)區(qū)808100%0%南海東部南海東部1060106100%0%潿洲作業(yè)區(qū)潿洲作業(yè)區(qū)80080100%0%總計(jì)總計(jì)52752711511564264282.09%82.09%17.91%17.91% 2010 2010年主要項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況年主要項(xiàng)目

29、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況序序號(hào)號(hào)年份年份規(guī)格及型號(hào)規(guī)格及型號(hào)數(shù)量數(shù)量購(gòu)貨單購(gòu)貨單位位第三方檢第三方檢驗(yàn)單位驗(yàn)單位使用情況使用情況聯(lián)系方式及聯(lián)聯(lián)系方式及聯(lián)系人系人備注備注12010SZ36-1I&LD5-2B項(xiàng)目一對(duì)一變頻系統(tǒng)41套天津分公司CCS運(yùn)行良好崔鵬對(duì)一變頻器系統(tǒng)22010CFD18-1項(xiàng)目一對(duì)一變頻系統(tǒng)2套天津分公司CCS運(yùn)行良好崔鵬對(duì)一變頻器系統(tǒng)32010QHD32-6項(xiàng)目一對(duì)一變頻系統(tǒng)4套天津分公司CCS運(yùn)行良好魏海對(duì)一變頻器系統(tǒng)42010JZ9-3W項(xiàng)目一對(duì)一變頻系統(tǒng)4套天津分公司CCS運(yùn)行良好崔鵬

30、對(duì)一變頻器系統(tǒng)52010LD27-2/NB35-2CEP低壓變頻器6套天津分公司CCS運(yùn)行良好馬英對(duì)一變頻系統(tǒng)62010BZ19-4/BZ29-4低壓變頻器3套天津分公司CCS運(yùn)行良好崔鵬對(duì)一變頻系統(tǒng)72010QHD32-6低壓變頻器2套QHD32-6作業(yè)公司CCS運(yùn)行良好黃雍對(duì)一變頻系統(tǒng)n 2010年3月至今，潛油電泵專(zhuān)用變頻技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的研發(fā)成果已成功應(yīng)用于中海油渤海SZ36-1K、QHD32-6、JZ20-2、JZ9-3、BZ34-1、CACT、BZ26-3，南海西部WZ11-

31、1N，南海東部CACT油田，LF13-2等多個(gè)平臺(tái)，均取得了很好的效果，得到各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)家的一致好評(píng)。變頻器長(zhǎng)距離電纜控制技術(shù)應(yīng)用實(shí)例：變頻器長(zhǎng)距離電纜控制技術(shù)應(yīng)用實(shí)例：井次：南海東部井次：南海東部 CACT HZ19-2CACT HZ19-2平臺(tái)平臺(tái) HZ25-4-3#HZ25-4-3#井況：大位移水平井，泵掛深度井況：大位移水平井，泵掛深度49504950米，電機(jī)額定電壓米，電機(jī)額定電壓2330V2330V，額定，額定 電流：電流：30A30A，下井前電機(jī)直阻：，下井前電機(jī)直阻：2.02.0，下井后帶電纜測(cè)量直，下井后帶電纜測(cè)量直 阻：阻：9.79.7。啟動(dòng)過(guò)程：?jiǎn)?dòng)過(guò)程：1. 1.變頻器

32、直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流很大，達(dá)到電流限幅后變頻器直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流很大，達(dá)到電流限幅后，報(bào)電機(jī)短路停機(jī)，無(wú)法啟動(dòng)；，報(bào)電機(jī)短路停機(jī)，無(wú)法啟動(dòng)；2. 2.低壓補(bǔ)償?shù)蛪貉a(bǔ)償250V250V后，順利啟動(dòng)，現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。后，順利啟動(dòng)，現(xiàn)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。天津分公司鉆井部用戶(hù)評(píng)價(jià)天津分公司鉆井部用戶(hù)評(píng)價(jià)湛江分公司工程作業(yè)部用戶(hù)評(píng)價(jià)湛江分公司工程作業(yè)部用戶(hù)評(píng)價(jià)南海東部南海東部CACTCACT作業(yè)者集團(tuán)用戶(hù)評(píng)價(jià)作業(yè)者集團(tuán)用戶(hù)評(píng)價(jià)采技服變頻器通用變頻器專(zhuān)門(mén)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的電機(jī)保護(hù)參數(shù)設(shè)置根據(jù)電機(jī)額定數(shù)據(jù)的通用設(shè)置儀表和泵工況等井下測(cè)試數(shù)據(jù)采集并顯示無(wú)法采集儀表和井下數(shù)據(jù)測(cè)試技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)井上井下閉環(huán)控制未集成測(cè)試技術(shù)

33、功能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)與體積通用型號(hào)，體積規(guī)格固定不能改變變頻器國(guó)產(chǎn)化，成本降低10-15%價(jià)格昂貴自主生產(chǎn)，生產(chǎn)周期僅為6-8周從訂購(gòu)至到貨必須16周中文操作界面，友好，操作簡(jiǎn)單大多為英文操作界面，設(shè)置繁瑣更適合海上平臺(tái)的電泵應(yīng)用更適合海上平臺(tái)的電泵應(yīng)用43執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB 156-2007標(biāo)準(zhǔn)電壓GB 149785低壓設(shè)備的基本標(biāo)準(zhǔn)GB/T12668-2002調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)(1、2、3、5、6)IEC61800-1996調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng)(1、2、3、5、6)GB/T 26811981電氣設(shè)備電纜顏色I(xiàn)EC61000-4 EMC抗干擾標(biāo)準(zhǔn)GB/T 26821981電氣設(shè)備標(biāo)

34、示及按鈕顏色GB 3797-2005電氣控制部分2：帶有電子組件的設(shè)備GB/T 42082008外殼防護(hù)等級(jí)（IP code）GB/T 133842008機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件GBT 10228-2008干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求GB 14050-2008系統(tǒng)接地型式及安全技術(shù)要求GB/T 16750.21997潛油電泵機(jī)組-技術(shù)條件44JB/T 30841999電力驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備包裝及運(yùn)送準(zhǔn)則IEC 664低壓系統(tǒng)設(shè)備絕緣配置GB/T 15511-1995海洋船電氣自動(dòng)化系統(tǒng)一般要求ANSI/IEE C57.12.00-2000油浸式變壓器通用要求EN50178(1997)動(dòng)力安裝中的電子

35、設(shè)備應(yīng)用EN60204-1(1997)機(jī)械安全。機(jī)械電氣設(shè)備 EN60529:1991(IEC 529)外包裝防護(hù)等級(jí) (IP code)IEC60664-1(2007)低壓系統(tǒng)設(shè)備絕緣配置第一部分：原理，要求和測(cè)試EN 61800-3-2004可調(diào)速電能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)-第3部分：EMC要求及測(cè)試方法UL 508CUL 安全標(biāo)準(zhǔn)，電源變換設(shè)備，第二版I.E.C60092所有部分I.E.C60287所有部分IEEE 519 電力系統(tǒng)諧波控制的推薦規(guī)程和要求執(zhí)行規(guī)范4546潛油電泵專(zhuān)用電機(jī)保護(hù)功能，針對(duì)現(xiàn)潛油電泵專(zhuān)用電機(jī)保護(hù)功能，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況設(shè)置參數(shù)，延長(zhǎng)電機(jī)壽命。場(chǎng)狀況設(shè)置參數(shù)，延長(zhǎng)電機(jī)壽命。強(qiáng)大的通

36、訊接口，可集成儀表、井下強(qiáng)大的通訊接口，可集成儀表、井下測(cè)試等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井上井下一體化。測(cè)試等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井上井下一體化。與平臺(tái)與平臺(tái)DCS系統(tǒng)通訊和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)通訊和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸功能，實(shí)現(xiàn)油井狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控。功能，實(shí)現(xiàn)油井狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控。智能閉環(huán)控制功能，根據(jù)井下壓力數(shù)智能閉環(huán)控制功能，根據(jù)井下壓力數(shù)據(jù)等參數(shù)進(jìn)行電機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)。據(jù)等參數(shù)進(jìn)行電機(jī)頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)。 中海油采技服公司自主研發(fā)的中海油采技服公司自主研發(fā)的OTSVFDS海上平臺(tái)專(zhuān)海上平臺(tái)專(zhuān)用變頻器，具有以下功能及特點(diǎn)：用變頻器，具有以下功能及特點(diǎn)：硬件結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)硬件結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況優(yōu)化結(jié)構(gòu)和外形設(shè)計(jì)

37、。實(shí)際情況優(yōu)化結(jié)構(gòu)和外形設(shè)計(jì)。成本相對(duì)進(jìn)口通用型變頻器降低成本相對(duì)進(jìn)口通用型變頻器降低10-15%，提高了變頻系統(tǒng)應(yīng)用性?xún)r(jià)比。，提高了變頻系統(tǒng)應(yīng)用性?xún)r(jià)比。自主生產(chǎn)，交貨期由以往的自主生產(chǎn)，交貨期由以往的16周減少周減少至至6-8周，可滿(mǎn)足用戶(hù)緊急需求。周，可滿(mǎn)足用戶(hù)緊急需求。變頻器的國(guó)產(chǎn)化、專(zhuān)業(yè)化，中文系變頻器的國(guó)產(chǎn)化、專(zhuān)業(yè)化，中文系統(tǒng)，界面友好，操作簡(jiǎn)單。統(tǒng)，界面友好，操作簡(jiǎn)單。47ModbusProfibus DP TCP/IP變頻器本地軟變頻器本地軟件系統(tǒng)件系統(tǒng)檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)電機(jī)保護(hù)功能設(shè)置電機(jī)保護(hù)功能設(shè)置開(kāi)放通訊接口開(kāi)放通訊接口閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)故障報(bào)警處理故障

38、報(bào)警處理中央集成監(jiān)控中央集成監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)曲線顯示數(shù)據(jù)曲線顯示歷史數(shù)據(jù)記錄歷史數(shù)據(jù)記錄設(shè)備同時(shí)監(jiān)控設(shè)備同時(shí)監(jiān)控電機(jī)保護(hù)功能電機(jī)保護(hù)功能遠(yuǎn)程通訊接口遠(yuǎn)程通訊接口平臺(tái)中控及遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)中控及遠(yuǎn)程監(jiān)控潛油電泵及井下數(shù)據(jù)潛油電泵及井下數(shù)據(jù)A/D48進(jìn)口變頻模塊進(jìn)口變頻模塊輸入電抗器輸入電抗器正弦波濾波器正弦波濾波器開(kāi)關(guān)熔斷器組開(kāi)關(guān)熔斷器組 高性能通用變頻模塊，采用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）實(shí)現(xiàn)逆變功能 減少變頻器對(duì)電網(wǎng)的諧波干擾，減少電源浪涌對(duì)變頻器的沖擊，提高變頻系統(tǒng)可靠性 具有可靠的過(guò)電流或短路的安全分?jǐn)啾Ｗo(hù)，以及很強(qiáng)的耐濕熱性，體積小、功能完善 將輸出PWM波轉(zhuǎn)換為正弦波，降低諧波分

39、量，從而有效降低電機(jī)渦流損耗和噪聲，改善效率49Text in hereText in hereText in hereText in hereText in hereText in here50Text in hereText in hereText in hereText in hereText in hereText in here關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù):n 潛油電泵潛油電泵專(zhuān)用保護(hù)專(zhuān)用保護(hù)系統(tǒng)；系統(tǒng)；n 長(zhǎng)線長(zhǎng)線電纜變頻驅(qū)動(dòng)電纜變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)；技術(shù)；n 變頻變頻諧波分析及處理諧波分析及處理技術(shù)；技術(shù)；潛油電泵專(zhuān)用保護(hù)技術(shù)潛油電泵專(zhuān)用保護(hù)技術(shù) 通過(guò)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電潛泵專(zhuān)通過(guò)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電潛泵專(zhuān)用保護(hù)功能，主要包括：用保護(hù)功能，主要包括： 過(guò)載過(guò)載保護(hù)、保護(hù)、欠載欠載保護(hù)、保護(hù)、過(guò)壓過(guò)壓保護(hù)、保護(hù)、欠壓欠壓保護(hù)、保護(hù)、缺相缺相保護(hù)、保護(hù)、短路短路保護(hù)等。保護(hù)等。 電機(jī)保護(hù)延時(shí)設(shè)置：電機(jī)保護(hù)延時(shí)設(shè)置： 電機(jī)保護(hù)延時(shí)設(shè)置的延時(shí)值電機(jī)保護(hù)延時(shí)設(shè)置的延時(shí)值與故障設(shè)置為與故障設(shè)置為反時(shí)限反時(shí)限關(guān)系，也關(guān)系，也就是故障值越高，跳閘延時(shí)越就是故障值越高，跳閘延時(shí)越短，保護(hù)速度就越快。短，保護(hù)速度就越快。 潛油電泵專(zhuān)用保護(hù)技術(shù)控制程序流程示意：潛油電泵專(zhuān)用保護(hù)技術(shù)控制程