4电磁兼容性问题这里主要讲电磁干扰(EMI)问题，即变频器对微电脑控制器，传感(变送)器及通讯设备的干扰问题。因为变频器是一个很强的电磁干扰源，变频器中的开关电源，以及产生的SPWM电压波形，会对控制及通讯系统造成很大的干扰。干扰的途径，除了感应、辐射之外，也包括传导干扰，即通过连接导线传导的干扰。在控制系统中，变频器只是一个执行机构，它的运行频率(速度)指令要由控制器通过对油井产液量等信号的控制运算后向变频器发出，变频器设置成根据外部信号运行的工作方式。变频器就通过这根信号线，给微电脑控制器造成了很大的干扰，以致使控制器无法正常工作。因为是传导性干扰，采用屏蔽线是不解决问题的，要从信号线上的共模及差模干扰入手，如图6所示，才能真正解决干扰问题。图6信号线抗干扰措施5可靠性和环境适应性问题由于抽油机都在环境恶劣的野外工作，并且很多油井是无人值守的，所以对变频器的可靠性和环境适应能力提出了很高的要求。一方面要选用可靠性指标高的变频器品牌，同时也要给变频器在野外恶劣环境下工作创造必要的条件。如设计防护等级高的双层密闭隔垫(保温)控制柜，柜内设计强迫风冷系统，可以将柜内的热量排出，并在柜底设计有冷空气入口，使之适合在夏季沙漠高温环境中使用。如有条件，可建造控制柜小屋，使控制柜避免阳光直接照射及雨淋。6IMOC-2000系列抽油机智能高效节能增产控制装置IMOC-2000系列抽油机智能高效节能增产控制装置是南京电力自动化设备总厂电气设备厂与国家电力公司热工研究院具有交流电机节能控制丰富经验的高级科技人员相结合，在对国内油井进行了广泛而深入地调查研究的基础上，考虑到国内外同类产品的功能缺点和不足，根据不同油井的具体情况研究设计制造的专门用于抽油机节能增产控制的高科技产品。本装置通过流量、压力、温度的测量，可精确感知井下油层厚度，通过上、下死点位置的测量，更提高了控制的精确性。该产品融合微电脑智能控制技术，先进的变频调速技术和电动机综合节能控制技术，使抽油机传统的粗犷式低效率抽取改变为智能化高效率抽取，其结果是有效地避免了泵空的发生，大幅度减少了无效行程，节电率可达到30～50，原油增产20～30。控制装置中还装有遥控模块，可以随时接收上位机的指令信号，也可随时将油井的流量、压力、温度和电动机温度等参数以及抽油机状态等信息传送给上位控制计算机，实现全油田遥控操作管理，大大提高石油生产的自动化程度。IMOC-2000系列抽油机智能高效节能增产控制装置的研制成功，代表着当今抽油机节能控制技术的一项革命性突破。抽油机智能高效节能增产控制器是通过采用多种不同的方法，尽量使抽油机的工作方式与油井的实际负荷及环境条件相匹配，提高抽油机的充满度，从而提高电动机的效率与功率因数，达到节能增产的目的。根据油井的不同情况，共有3种型号的产品，下面分别加以介绍。6.1A型:间歇工作，Y/△转换控制节能型。对于开采时间已久的老油井和贫油井，如果抽油机连续不断地工作，就会出现产油量小，甚至空抽的现象，白白浪费电能。面对这一问题，传统的方法是使用定时器令抽油机间歇性地工作，但是这种方法一方面是仍然无法解决令抽油机工作能力动态地响应油井负荷变化的问题。同时这种做法也是以损失油井的产量为代价的。抽油机智能节电控制器采用微电脑技术，通过检测油井出液量精确感知油井负荷，当油井出液量小于经济流量时，则停止抽取。自适应模糊控制算法科学确定开停机时间，保证开机时最大的抽油机效率，避免了半满抽或空抽的现象发生，大量的节省了电能。如果控制适当，还能在一定程度上提高采油量。但是大多数油井是不允许间歇性地工作的，否则轻则影响采油量，重则会使油井无法再开启。如:(1)含腊量高或含盐量高以及油的粘稠度高，且处在高寒地带的油井，如果间歇工作，会造成井口结腊、结盐或结油的后果，使油井无法再开启。(2)对于注水油井，如果停止抽取，势必影响产油量，这将是得不偿失的事。对于这类油井，就要采用其它的节能方法。为了解决抽油机的低效抽取问题，可以采用降低抽油机电动机的励磁电压的方法来提高电动机的功率因数和效率，达到节能的目的。IMOC-2000控制器采用两种方法降低电动机的电压:其一是Y/△转换节电，当控制器检测到抽油机电动机的负载率＜33时，通过接触器，将原来三角形接法的电动机绕组改为星形接法，这样就将电动机绕组的电压由380V降为220V，从而大大提高了功率因数和效率，达到节电的目的。当控制器检测到电动机的负载率＞40时，则又将星形接法改为三角形接法运行，以保证抽油机的出力，也防止因为电流过大而烧毁电动机。6.2B型:电力电子器件动态调压节能型。电动机轻载降压节电的另一种方法是利用可控硅的移相调压功能，动态地调整电动机的端电压，使抽油机的工作能力与实际负荷相匹配，并可根据上下行程的负荷变化，及时地调整电压，最大限度地达到节能降耗的目的。Y/△转换控制设备简单、投资省，但节电效果稍差，且无法实现根据上下行程负载变化节电。电子型自动调压节电效果好，但投资较大。IMOC-2000控制器还采用了无功就地补偿的方法，在A型和B型控制柜中都装有补偿电容器组，其容量可以根据抽油机电机的功率进行调整，达到较好的补偿效果，可大大降低无功损耗及线损，同时也可减小变压器容量，节省增容费用。6.3C型:变频调速节能型。利用现代变频调速新技术，通过动态调节抽油机的冲程频次和上下行程的速度，达到既节电又增产的目的。(1)动态调节抽油机的冲程频次节电我们知道，抽油机的冲程频次都是可以通过机械的方法调整的。但是，一旦调整好了以后，是不大可能经常进行调整的，并且通过皮带轮直径调整频次的方法也是有级的，不能动态适应油井负荷的需要。只有通过动态调整抽油机电机的转速，才能调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，收到一举两得的效果。随着油井由浅入深的抽取，井下油量的减少，若还以原来调整的频次抽取时，必然会出现泵的充满度不足，泵效下降的情况。这时若通过采用变频调速技术降低电机转速减少抽取频次，不仅减小了电机功率，实现了节能目的，而且提高了泵的充满度，保证每一抽都满抽，大大提高了泵效，增加了原油产量。(2)动态调节抽油机上下行程的速度，实现节能增产的目的。由于采用微电脑控制和变频调速技术。除了可以动态改变抽油机的冲程频次之外，还可以根据实际需要地分别调整每一冲程上下行程的速度，使抽油机工作在最佳运行状态。在每一冲程中，适当降低下行程的速度，可以提高原油在泵内的充满度，而适当提高上行程的速度，则可减少在提升中的漏失系数，有效地提高单位时间内的原油产量。同时通过动态调速也可大大节省电能的消耗。IMOC-2000系列抽油机智能型高效节能增产控制装置遵照安全、可靠、经济合理和现场适用的原则进行设计，考虑到油田野外环境恶劣，冬夏温差大，风沙、尘暴多的特点，设计了双层密封隔热(保温)控制柜，且具有防盗功能，外壳防护等级为IP44。柜内设计有强迫风冷系统，可以将柜内热量排出，而外面的热量却无法进入，适合在夏季沙漠中高温环境下使用。