李伟 马强（辽河油田公司沈阳采油厂）

机械采油主要采用游梁式抽油机，其用电的特点是：在一定时期内设备负荷呈周期性变化，在一个工作周期内有一半时间设备都处于轻载状态，而感性设备在欠负荷状态下的无功损耗很大。井下载荷一般为5～15 t，为了满足油井启动转矩的需要，电动机额定功率远远大于实际运行功率，造成“大马拉小车”现象。由于负载的周期变化，使电动机的效率和功率因数周期变化，在一个运行周期内电动机大多运行在非经济运行区，造成大量电能浪费。现有的用电系统采用6.6 kV/0.4 kV 电压等级，存在设备额定电流大、容量大、线路损耗高等问题。

1 节能原理

将6.6 kV/0.4 kV 系统电压等级提高到6.6 kV/1.14 kV 系统，根据P=I2R 可知，在R 保持不变情况下，提高电压至1.14 kV，可使电流下降到原来的1/3，则各项损耗在满负荷情况下可减少，即：ΔP%=（I/3）2R/I2R=1/9 ≈11% 。因此，可降低线损，同时也降低设备的空载损耗，达到节能目的[1]。

2 高压节能控制装置的研制

1.14 kV 抽油机智能拖动装置主要由高转矩多功率电动机、电动机智能控制柜、6.6 kV/1.14 kV 配电变压器及1.14 kV 连接电缆组成。

2.1 高启动转矩多功率电动机

根据油井正常生产的功率、转速、启动转矩等指标要求完成额定功率（即高功率档）的电磁设计，用计算机绘制出从100%负载率（即额定功率）到空载的效率-功率因数曲线。考虑到抽油机启动转矩要求比较高，将电动机的启动转矩设计为比一般Y 系列普通三相异步电动机高1.5 倍。根据曲线，随着功率的降低，效率和功率因数在75%负载率后将大幅度地下降，使电动机逐渐进入非经济运行区。……