4、基于Goodrive300的地面直驱螺杆泵电气控制方案
4.1、数字化油田中采用停机程序防反转的控制方案
为响应国家规划发展战略,提供企业核心竞争力,完成节能减排的目标,国内石油公司正大力加快技术装备更新改造,数字化也成为油田建设的发展趋势。典型井场数字化方案如图2所示。
在直驱式螺杆泵数字化方案中可以用通讯控制变频器,若变频器的启停和频率给定完全用通讯控制,则在控制器中可以编入停机程序,以便当采用自动控制(通讯控制)时缓慢释放反扭矩。当发出停机命令时,Goodrive300将变频器控制方式变为扭矩模式再由控制器发出制动力矩信号,经过一定的延时时间后再停止变频器。
在油田的实际运行中,为了提高抽油机控制的可靠性,一般会备用一路端子硬接的控制方式,从而在整个直驱螺杆泵的控制中形成手动/自动控制,手动为端子控制变频器,自动为通讯控制变频器。变频器直接接入主电路,控制方式切换采用端子切换。
采用变频器缓慢释放反扭矩的方案变频器需配置制动单元和制动电阻,抽油杆储存的弹性形变能量可由制动电阻消耗掉。其主电路和控制电路如图3和图4所示。
4.2、能耗制动防反转方案
若油田数字化水平比较落后,可采用本地手动控制+能耗制动防反转方式。以山东某油田某井场为例来说明这种控制方案。要求在变频器拖动满负荷情况下电机运行转速达到200转/分,启动转矩达到1600 N•M,其电机参数如表1所示。