适合石油和天然气应用的变频器

到 2050 年，全球人口预计将增至 97 亿，对货物、基础设施和能源的需求预计将呈指数级增长。如今，海洋和近海行业在满足日益增长的需求，和更高要求的环境法规方面面临着重大挑战。

虽然可再生能源技术正在快速发展，但化石燃料在能源转型过程中依然至关重要。为了以安全且可持续的方式地满足日益增长的需求，您需要一个可靠的合作伙伴来应对石油、天然气、船舶和海工行业。丹佛斯变频器可实现节能和减排，这是满足范围 1 要求的关键。

提高效率和性能

减少停机时间和提高可用性对于提高总体效率至关重要。这正是互联解决方案和物联网发挥重要作用的地方。

使用互联解决方案，可实现预测性维护，帮助操作人员及时发现系统错误。这意味着海上运营商可以明智地利用宝贵的时间，并在船舶到达港口之前进行服务安排。此外，利用混合燃料推进系统和调峰功能，可将能效提高近 30%。操作人员以最佳性能运行柴油机，将来自发电机的多余电能存储在电池中，并在需要时将其释放回电网。

由于资本成本和服务成本低，PCP 系统过去一直用于低产量应用。现在，新技术使 PCP 能够将其应用范围扩展到高产量油井，这需要更高的扭矩和功率。相对较高的运营成本意味着必须对系统进行优化和保护，以延长设备的使用寿命并提高总体成本效率。

目前，全球大多数 PCP 系统都通过表面参数解释（扭矩、速度、流速）进行控制。真正的需求是确定孔底压力和温度，并提供可靠、低成本的远程控制系统，以最大限度降低运营成本。VACON® NXP 变频器可以间接估计这些变量，这反过来又可以帮助用户确定油井的状态。

特点

• 控制和保护钻杆扭矩
• 使用吸气压力、排气压力和排气温度等测量信号进行速度控制和扭矩控制
• 针对欠载和过载、高电机温度、低扭矩和过扭矩等情况提供保护
• 基于电机和系统保护、液位等的扭矩限制进行速度控制。
• 直接配置滑轮比值
• 监控系统压力、吸气压力、排气压力和排气温度
• 带直流制动的逆转控制
• 功率损耗时进行逆转控制，并可在缺相条件下运行

优点

• 电机速度可根据油井中的流量进行调节，这意味着可以连续抽送油
• 固体沉降和/或石蜡和气蚀的积聚最少
• 降低维护、保养和能源成本，显著提高泵系统的可靠性。

丹佛斯 Beam Pump Application 通过调整内部频率给定值来保持恒定的冲程时间（以每分钟冲程数或 "SPM" 为单位测量）。控制原理是为正常运行提供适合的电流限制，以便在电机循环期间，实际速度小于给定速度，并且在发电循环期间，电机速度可能会超过给定速度，同时保持平均 SPM 恒定。在负载平衡情况下，该应用程序对下冲程和上冲程使用两个不同的给定值。

特点

• 提供工程过程数据变量
• 泵速 (SPM) 直接在变频器参数上设置
• 无传感器操作/系带分离控制
• 无需制动电阻器即可操作
• 独立的上行和下行冲程速度，可最大限度地提高泵填充量
• 泵关闭控制，带有重启计时器和自动重启时可编程的延迟。
• 没有要校准的称重传感器
• 持续计算泵填充量
• 精确的泵装置平衡块程序
• 包括 RTU 和 ANSII 通信协议

优点

• 消除了过大的钻杆作用力
• 降低了功耗
• 动态制动，无外部电阻器，可实现精确的速度控制
• 最大限度减少设备磨损
• 零速度下的最大扭矩意味着无需高转差电机
• 高效电机确保轻松的负载启动

丹佛斯的优势在于，能够在全球范围内提供定制解决方案和即时安装支持。

在一个示例中，丹佛斯与 Inpegas 合作，为当地客户提供适用于 PCP 和机械泵系统（摇臂泵或吊杆）的石油应用综合系统。

这种集成解决方案由带有数据记录器的 VACON® NXO 组成，安装在用于 PCP 或摇臂泵应用的耐用机柜中。同样，我们与油用人工升降系统制造商 PWR Lifting 合作，为当地客户提供定制的变频器柜机解决方案。

有关更多信息，请联系当地代表。

全球约 15% 至 20% 的油井使用某种形式的人工升降装置，其中采用了电动潜水泵 (ESP)，这是人工升降泵技术发展最快的形式。ESP 通常被认为是油田升降系统的最佳选择，因为其体积和深度较大。它们在孔底压力低、气/油比低、气泡点低、含水率高或 API 重力流体低的油井中特别有效。

ESP 以每桶成本为基础，通常经济、高效且用途广泛。ESP 系统只有井口和定速或变速控制器在表面可见，因此几乎可为所有应用（包括海上装置）提供较小的占地面积和低台面选项。

丹佛斯提供的用于控制 ESP 运行的解决方案，可确保电机在发生电源干扰时持续运行。我们的 ESP 应用包括一个升压变压器，以便为电机提供足够的电压。

特点

• 功率损耗期间，逆转控制带直流制动
• 缺相操作期间可优化功率
• 用于升压变压器的集成式正弦滤波器
• 系统中无需使用止回阀

优点

• 在停电情况下，变频器使用再生能量控制逆转
• 在欠压条件下，功率下降控制器会削弱电机磁场，从而最大限度地提高泵产量，使其与降低的可用输入功率保持一致。
• 在缺相或电压不平衡的情况下，缺相控制器会降低电机输出，以保持变频器系统的输出功率等于或低于单相容量。