抽油機電機的節能標準改造探討

在油田生產中使用最為廣泛的采油設備就是抽油機，而其龐大的耗電量超過了總用電量的四成，其工作中承受的周期性波動的負載，通常負載率較低，這也導致整個抽油機系統不超過 30% 的負載率，存在較為嚴重的電能浪費情況。作為電能到機械能轉換的設備，抽油機電機這一電氣設備承擔了系統的原動力，而電機是否節能又直接影響到整個系統的節能狀況。為提升抽油機系統的效率，達到節能效果，就需要對電機的耗能原理進行分析，針對高能耗的問題進行適當改造來獲得更佳的運行方案。

▲皖南電機：油田專用節能電機

1 電機節能及能耗分析分析

1.1電機能耗機理

電機分為直流電機、交流電機和控制電機。直流電機的電源為直流電，調速過程平滑，有著良好的啟動性和經濟性，多用于對調速和氣動有一定要求的設備。交流電機的電源為交流電，從電源頻率和轉數上又分為同步電機和異步電機。電機轉速為 n 值，在同步電機中，電源頻率和 n 之間的關系固定，在負載變化的情況下也不會發生改變，可對其功率因數進行調節，在空載狀態下實現無功功率的調節。對于異步電機，n 值始終低于電源產生的旋轉磁場轉速，因定子繞組的相數區別可分為單相異步電機和三相異步電機，單相多屬于小型，而多相則有著不同的容量。

電機的損耗主要包括了恒定損耗、負載損耗和雜散損耗。恒定損耗不受負載影響，主要是因不同的設計參數而形成的固有損耗，包括轉速、結構、制造工藝和材料等，可分為鐵心損耗和機械損耗。負載損耗也稱為銅耗，是電流在通過轉子繞組和定子是而出現損耗，繞組電阻和負載電流決定了該值的大小，占總損耗的兩成到七成。雜散損耗是約為總損耗的 10%~15%，是鐵心和導線等金屬部件在轉子、定子的高次諧波下出現的損耗。

1.2高耗低效原因分析

對油田抽油機的使用現狀進行統計分析，造成電機高耗低效的原因主要包括大量老舊電機的使用、不當的電機匹配、特殊的工藝要求。當前存在電機超期服役的情況，有的甚至超過二三十年，這些電機內部存在嚴重的老化，且制造工藝和材料均已淘汰，技術性能無法達到需求，這就使得電機效率遠低于新型高效節能電機。

在電機選配方面，存在不合理的情況，主要表現在以下幾個方面 ：不合理的形式、不合理的容量、不合理的轉速以及不合理的轉矩。因工藝需求，抽油機的周期變化負載導致了不同階段不同轉矩，這就需要對容量裕度進行合理配置。

2 抽油機負載特點