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行業(yè)解決方案
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供熱節(jié)能解決方案
產(chǎn)品描述
天津索思儀表測控系統(tǒng)技術(shù)有限公司系中國電子科技集團(tuán)公司第46研究所旗下控股公司，創(chuàng)建于1992年8月。座落在天津市南開區(qū)，為天津市認(rèn)定的科技型企業(yè)、高新技術(shù)企業(yè)。 公司成立至今，始終致力于工業(yè)過程自動化控制儀表、工業(yè)自動化系統(tǒng)集成的設(shè)計(jì)、研發(fā)與生產(chǎn)。擁有一支長期從事系統(tǒng)集成、產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)管理、市場營銷以及技術(shù)服務(wù)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，具有豐富的設(shè)計(jì)、研發(fā)和現(xiàn)場安裝、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，不僅具有承攬各種系統(tǒng)集成項(xiàng)目能力，還可為客戶提供特殊工藝需求的產(chǎn)品及系統(tǒng)改造的解決方案。
“始于客戶需求，終于客戶滿意”，在20多年發(fā)展壯大的過程中，公司以優(yōu)良的產(chǎn)品、科學(xué)完善的系統(tǒng)集成解決方案，在石油、化工、冶金、環(huán)保、輕工、電力、醫(yī)藥、食品、供熱等行業(yè)建立很高的信譽(yù)度，客戶遍及全國各地。
在新的歷史機(jī)遇和挑戰(zhàn)下，全體索思人將以更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)積極進(jìn)取的創(chuàng)業(yè)精神!堅(jiān)持推崇“以人為本，和諧統(tǒng)一-”的管理理念，秉承“科技創(chuàng)新、細(xì)節(jié)取勝、誠信守約、品質(zhì)卓越”這一優(yōu)良傳統(tǒng)，與各界同仁一道為推動我國自動化控制技術(shù)的發(fā)展而努力拼搏，共創(chuàng)美好的未來。
抽油機(jī)專用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置
五、裝置技術(shù)特點(diǎn)
1、采樣步態(tài)匹配( SWM)控制技術(shù)。
2、針對抽油機(jī)低負(fù)載率帶來的功率因數(shù)和效率低的問題，通過動態(tài)跟蹤優(yōu)化控制算法，結(jié)合SWM控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的負(fù)載動態(tài)跟蹤節(jié)能控制。
3、方便靈活的變頻/工頻運(yùn)行方式的自動和手動切換控制功能。4、上、下沖程頻率的獨(dú)立控制及切換點(diǎn)自動識別。
5、既可以采用抽油機(jī)上、下沖程速度的變頻獨(dú)立控制快提慢放模式，也可以通過鍵盤設(shè)定選擇普通的變頻控制模式。
6、交流側(cè)與直流側(cè)的過壓保護(hù)分別獨(dú)立的設(shè)計(jì)方案。
7、完善的機(jī)箱防雨及隔熱散熱設(shè)計(jì)，適應(yīng)于野外露天全天候長期連續(xù)運(yùn)行和高溫高寒的惡劣環(huán)境。
8、高性能價(jià)格比。
六、裝置優(yōu)點(diǎn)
1、提高功率因數(shù)，減少無功損耗
抽油機(jī)的負(fù)載是交變的，工作周期中時(shí)大時(shí)小。而在選用電動機(jī)時(shí),通常是根據(jù)工作周期中的最大載荷(例如啟動轉(zhuǎn)矩)來選配。電機(jī)的額定功率都是恒定的，以不變的最大功率拖動時(shí)刻變化的載荷,勢必造成大馬拉小車之類的浪費(fèi)。這一現(xiàn)象會使電動機(jī)的電能利用率很低，功率因數(shù)下降很多，相應(yīng)多占有很多無功功率。通過本裝置可使抽油機(jī)電機(jī)功率因數(shù)由0. 25~0.5提高到0.9以上，減小了供電電流，從而減小了電網(wǎng)及變壓器的負(fù)荷，降低了線損，節(jié)省了無功損耗的電費(fèi)。
2、沖次任意調(diào)節(jié)
不用更換皮帶輪，不需要停產(chǎn)調(diào)節(jié)速度，提高了生產(chǎn)效率。解決了因調(diào)速造成的停產(chǎn)和沖次無法調(diào)小問題。
3、減少電網(wǎng)沖擊，實(shí)現(xiàn)軟啟動
當(dāng)電機(jī)在工頻啟動時(shí)，啟動電流相當(dāng)于5~7倍額定電流，對抽油機(jī)設(shè)備和供電電網(wǎng)造成很大的沖擊，導(dǎo)致對電網(wǎng)容量要求過高，使用本裝置后電機(jī)柔性啟動，使啟動電流降至最大值也不超過額定電流,減少了對電網(wǎng)和抽油機(jī)設(shè)備的沖擊并使啟動時(shí)的能耗大為降低，延長了相關(guān)設(shè)備的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
4、提高油井的泵效
根據(jù)油井的實(shí)際供液能力，動態(tài)調(diào)整抽取速度，使油井的供排協(xié)調(diào)，減少泵的空行程，使泵充滿程度提高，提高泵效。
5、調(diào)整上下行程速度，提高產(chǎn)液量
采用本裝置，除了可以改變抽油機(jī)的沖程頻次之外，還可以根據(jù)實(shí)際需要可把轉(zhuǎn)速控制細(xì)化為上行程轉(zhuǎn)速控制和下行程轉(zhuǎn)速控制，使抽油機(jī)工作在最佳運(yùn)行狀態(tài)。在下行程時(shí)，適當(dāng)降低下行程的速度，可以減小抽油桿的彎曲度，從而降低偏磨程度，提高原油在泵內(nèi)的充滿度;在上行程時(shí)，適當(dāng)提高上行程的速度，則可減少在提升中的漏失系數(shù)，有效的提高單位時(shí)間內(nèi)原油產(chǎn)量。
6、降低輸入功率，節(jié)約用電
抽油機(jī)采用本裝置后，可根據(jù)負(fù)載的大小，調(diào)整電動機(jī)端電壓頻率，精確的匹配供給電機(jī)功率。當(dāng)抽油機(jī)下行時(shí)，供給的功率相應(yīng)較小;當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)，供給的功率相應(yīng)較大;使之盡量與所需實(shí)際功率相匹配。也就減少了多余的厲磁電流，進(jìn)而減少電動機(jī)的銅損和鐵損，避免了由于輕載引起的電機(jī)效率下降問題，使電動機(jī)始終運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而有效的節(jié)約電能。
七、裝置采取的兩種配置方案
1、變頻器加制動單元控制
如圖1所示:在變頻器主回路直流母線兩端加制動電阻和制動單元。
由于游梁式抽油機(jī)的運(yùn)動為反復(fù)地上下提升，在下沖程時(shí)，抽油桿柱對電機(jī)作功，使電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，將多余能量反饋到了電網(wǎng)，引起變頻器主回路直流母線電壓升高，頻繁的高壓沖擊會損壞變頻器的主器件，因此增加制動回路，讓再生電壓能及時(shí)地釋放掉，以保證變頻器在安全的電壓下工作。
2、變頻器加回饋單元控制
如圖2所示，在變頻器直流回路加回饋裝置。
能量回饋的本質(zhì)是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的有源逆變，其目的是將電動機(jī)在發(fā)電狀態(tài)下產(chǎn)生的直流電能回饋到交流電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能并盡量避免對電網(wǎng)的污染。
八、實(shí)際應(yīng)用情況
以索思SS-GMS系列抽油機(jī)專用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置在吉林油田新木采油廠的應(yīng)用為例:
1、選井要求
日產(chǎn)液量低，泵效低，能耗高，沖次調(diào)節(jié)空間大。
2、試驗(yàn)選井
根據(jù)以_上條件，我們選取采油三隊(duì)的147-14~1和采油四隊(duì)的230-4井為試驗(yàn)井。
3、試驗(yàn)測試效果對比
4、試驗(yàn)測試效果分析
a、根據(jù)生產(chǎn)變化，隨時(shí)調(diào)節(jié)沖次
不用更換皮帶輪，不需停產(chǎn)，根據(jù)動液面和充滿系數(shù)的變化，隨時(shí)調(diào)節(jié)沖次, 提高了生產(chǎn)效率。
b、調(diào)節(jié)供排，提高泵效
根據(jù)油井的實(shí)際供液能力，調(diào)整頻率，使油井的供排協(xié)調(diào)，減少泵的空行程，147-14~1井油井泵效由10.22%，提高到20.26%，230-4井 油井泵效由9.50%，提高到13. 18%。
c、提高功率因數(shù)，降低無功損耗
使用變頻器后，電動機(jī)功率因數(shù)提高到0.99,從而減輕了電網(wǎng)和變壓器的負(fù)擔(dān)降低了線損。
d、降低能耗，提高系統(tǒng)效率
應(yīng)用抽油機(jī)井專用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置后，油井能耗大幅度下降，兩口井平均日耗電由57kw.h，'下降到37. 92 kw. h,有功節(jié)電率33.47%，其中230-4井平均日耗電由75.84kw. h,下 降到42.72kw. h,有功節(jié)電率達(dá)到了43. 66%。
油井調(diào)頻生產(chǎn)，兩口井平均系統(tǒng)效率由5.45%提高到6.78%。
5、結(jié)論
從抽油機(jī)井專用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置應(yīng)用現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，變頻器解決了機(jī)械采油系統(tǒng)功率因數(shù)低、電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩大、能耗大的問題。電機(jī)起動性能良好、功率因數(shù)提高到0.99
節(jié)電率高。
1、變頻后無極調(diào)速，調(diào)速范圍廣，調(diào)速過程平滑;
2、降低電機(jī)輸入功率，節(jié)電效果明顯;
3、使用后功率因數(shù)可提高到0.99,降低了無功損耗;
4、柔性啟動，減少了對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)使電機(jī)振動及噪音大大減小;
5、降低抽油泵容積損失，提高了泵效;
6、降低油井噸液耗電。
九、裝置主要技術(shù)規(guī)范
1、環(huán)境適應(yīng)性 工作溫度: -40~ 55℃，無腐蝕性氣體、液體、金屬粉塵、無強(qiáng)烈:震動。
2、工作范圍:三相異步電機(jī)或永磁同步電機(jī)，380V、660V和1140V/5 ~ 75kW。
3、輸出頻率范圍: 5-55HZ
4、系統(tǒng)功率因數(shù):優(yōu)于0.90
5、最大輸出功率: 10-75KW
6、輸入電壓: 380V±20%,660V±15%，1140V±15%
7、輸入頻率: 50HZ±5%
十、使用范圍 SS-GMS系列抽油機(jī)專用變頻調(diào)速節(jié)能控制裝置可用于低產(chǎn)井、控制產(chǎn)量井、井身質(zhì)量問題引起頻繁檢泵的的井、高產(chǎn)井上。廣泛安裝在普通游梁式抽油機(jī)、雙驢頭抽油機(jī)上,只更換原控制柜，對機(jī)械設(shè)備不作改動。
無功功率補(bǔ)償裝置
一、引信
游梁式抽油機(jī)在經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)動性能方面具有許多優(yōu)點(diǎn)，使其在國內(nèi)外的石油開采中得到廣泛應(yīng)用。然而由于油井地下油層和供液波動不穩(wěn)，抽油機(jī)的起動負(fù)荷很重，選配電動機(jī)容量較大，在抽油機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，其驅(qū)動電動機(jī)大都工作于“大馬拉小車”的運(yùn)行狀態(tài)，負(fù)載率很低，致使電動機(jī)的工作效率和功率因數(shù)都非常低，不僅影響電動機(jī)的正常使用，還給輸電線路帶來大量的能耗損失。因此抽油機(jī)負(fù)載是油田配電系統(tǒng)中的主要用電負(fù)載，也是決定整個(gè)配電網(wǎng)功率因數(shù)的關(guān)鍵，我公司自行研制開發(fā)的SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置可大大提高抽油機(jī)的功率因數(shù)。在我國油井抽油機(jī)面廣量大，但抽油機(jī)的平均負(fù)荷率只有30 %左右，電能浪費(fèi)嚴(yán)重，因此無功補(bǔ)償裝置在油田行業(yè)中的發(fā)展前景十分廣闊。
二、SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置的性能
SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置是我公司開發(fā)研制的高科技產(chǎn)品。該產(chǎn)品以智能動態(tài)無功補(bǔ)償控制器作為控制核心，配以高可靠接口及外圍元件而集成。本裝置直接對補(bǔ)償對象的無功功率和功率因數(shù)采樣和計(jì)算，自動跟蹤補(bǔ)償對象實(shí)際無功功率的需求量，并依據(jù)實(shí)際無功需求量來控制補(bǔ)償電容器的多級自動投切，解決了傳統(tǒng)控制器只采集補(bǔ)償對象的功率因數(shù)和只設(shè)定電容器投切門限值，不考慮實(shí)際無功需求量而使無功補(bǔ)償中極易產(chǎn)生電容投切振蕩和無功過補(bǔ)返送的問題。本裝置適用于380V三相四線的配電線路中，其對于降低供電線路損失、提高設(shè)備供電能力、保證用戶用電質(zhì)量具有明顯的效果。
三、SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置的功能
1、補(bǔ)償響應(yīng)快，控制準(zhǔn)確，抗干擾性強(qiáng)，無投切振蕩，支持8 4 2 1編碼、循環(huán)投切、分相投切、綜合補(bǔ)償?shù)榷喾N控制方案。
2、支持對諧波的測量和濾波。
3、具有過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、缺相保護(hù)、諧波保護(hù)等功能。
4、具有自動控制和手動控制兩種操作方式。
5、過零投入、過零切除，無沖擊電流，無操作過電壓。
6、顯示電容器組運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)和告警信息等。
7、具有RS232 / 485通訊接口，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程處理;實(shí)現(xiàn)智能控制、統(tǒng)計(jì)、分析和保護(hù)等管理功能。
四、SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置的幾大優(yōu)點(diǎn)
1、降低配電變壓器負(fù)荷，釋放變壓器容量
提高用戶的功率因數(shù)相應(yīng)的減少了無功功率的供給，則在同樣設(shè)備的條件下，配電變壓器輸出的有功功率可以增加。
2、降低線路中的功率損耗
由輸電線路有功功率損耗P1計(jì)算公式，P1等于線路輸送的有功功率P的平方乘以線路電,阻R除以1000再除以線路電壓v的平方再除以功率因數(shù)的平方。可知，當(dāng)線路額定電壓V和輸電的有功功率P均保持恒定時(shí)，則線路中的功率損耗與功率因數(shù)的平方成反比。
3、減少線路中的電壓損失，提高供電質(zhì)量
由于用戶功率因數(shù)的提高，使網(wǎng)絡(luò)中的電流減小，因此網(wǎng)絡(luò)的電壓損失減少，線路末端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量提高。
4、降低電能成本
五、SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置的工作原理
無功補(bǔ)償裝置主要由智能動態(tài)無功補(bǔ)償控制器、投切開關(guān)及自愈式電力電容器構(gòu)成，通過控制補(bǔ)償電容器的自動投切，以提高功率因數(shù)，提高電力變壓器的利用效率，降低線損，改善電壓質(zhì)量?？刂破鞑捎脽o功功率(Q)和功率因數(shù)復(fù)合檢測控制方式控制，使全負(fù)荷范圍控制精確。該控制器支持8 4 2 1編碼、循環(huán)投切、分相投切，具備過壓、欠壓、欠流等多種保護(hù)功能，原理圖如下圖一所示。
六、實(shí)際應(yīng)用情況
以索思SSWBZ系列無功功率補(bǔ)償裝置在吉林油田新木采油廠的應(yīng)用為例: 2012年5月7日，我公司在吉林油田新木采油廠的采油十一-隊(duì)前60-19-11變壓器 (帶2口井)和前60-23-11變壓器(帶3口井)進(jìn)行了安裝測試。測試數(shù)據(jù)如下:
通過補(bǔ)償前和補(bǔ)償后數(shù)據(jù)對比，前60-19-11變壓器功率因數(shù)提高了88.9%，運(yùn)行電流下降了42.3%，有功功率基本不變，無功功率下降了85.5%。前60-23-11變壓器功率因數(shù)提高了220.7%，運(yùn)行電流下降了40. 4%，有功功率不變，無功功率下降了75.3%。此裝置針對井組平臺的無功動態(tài)補(bǔ)償有較明顯的的補(bǔ)償效果。
七、產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)
1、額定電壓Un: 380V 土20% / 50HZ
2、采樣電流:0~5A3、電流輸入阻抗<0.1Q
3、無功補(bǔ)償容量10-200Kvar
4、功率因數(shù)控制范圍: 0. 90-0. 99 (可任意設(shè)定)
八、工作環(huán)境
1、工作環(huán)境溫度: -30°C~55°C， 空氣濕度在40°C 時(shí)不超過90%。
2、海拔高度: <2000m
3、安裝場所:周圍環(huán)境無腐蝕性氣體，無導(dǎo)電塵埃，無易燃易爆的介質(zhì)存在。
稠油井熱采分布式光纖溫度檢測系統(tǒng)
為了最大限度的提高油氣采收率，必須準(zhǔn)確、及時(shí)的獲得油氣田開發(fā)資料。常規(guī)油氣井監(jiān)測和測試手段本身具有許多缺點(diǎn)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代油氣田開發(fā)方案制定的要求。永久式井下光纖傳感監(jiān)測系統(tǒng)能動態(tài)、實(shí)時(shí)地對被測油氣井進(jìn)行監(jiān)測，具有壽命長、耐高溫、不受電磁干擾、傳輸距離遠(yuǎn)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被殼牌、?？松梨?、雪佛龍、BP、Petrobras、Statoil等 國際石油公司大量應(yīng)用于石油開采領(lǐng)域。
安裝使用光纖永久式井下壓力、溫度監(jiān)測系統(tǒng)可以達(dá)到如下目的:
(1)發(fā)現(xiàn)問題油井
(2)減少關(guān)井次數(shù)
(3)測量并底流壓
(4)確定表皮系數(shù)
(5)確定油藏的分隔
分布式光纖測溫技術(shù)
主要基于拉曼散射原理來實(shí)現(xiàn)溫度測量。在同步控制單元的觸發(fā)下，激光器產(chǎn)生一個(gè)大功率光脈沖，經(jīng)過光路耦合器后進(jìn)入一段放置在恒溫槽中的光纖，然后進(jìn)入傳感光纖,傳感光纖發(fā)生的攜帶溫度信息的自發(fā)拉曼散射光中的背向成分沿原路返回，通過分光器后分為兩束光，下接兩個(gè)不同中心波長的濾波器，對應(yīng)濾出斯托克斯光和反斯托克斯光，經(jīng)光電探測器轉(zhuǎn)化為電信號后送入數(shù)據(jù)采集與處理單元，經(jīng)過處理最后輸出溫度值。
稠油熱采生產(chǎn)過程在線測井系統(tǒng)
稠油資源的大力開發(fā)有力地彌補(bǔ)了常規(guī)原油產(chǎn)量的不足，但是當(dāng)前稠油油田大多已進(jìn)入多輪次吞吐、高含水開發(fā)階段，常規(guī)生產(chǎn)測井和測試無法為開采模式的轉(zhuǎn)換和采收率的提高提供指導(dǎo)，造成了
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