长庆机械制造总厂变频调速培训资料

变频调速系统培训材料长庆油田分公司机械制造总厂抽油机专用变频调速系统CQ系列油气混输泵变频控制智能橇装注水站2009.3.23抽油机专用变频调速系统前言1电动机2抽油机

3通用变频器4抽油机专用变频控制柜

56通信系统简介7抽油机变频柜现场应用一、前言1、抽油机传统调速方式油田普遍采用有杆抽油方式，而所用的抽油机普遍存在机采效率低、能耗大等情况。在实际生产过程中，采油井的供液能力随时都有变化，需要对抽油系统运行参数进行及时而合理的调整，其中抽油机冲次的调节尤为重要。一般通过更换电机皮带轮调节冲次，抽油机冲次只有三档，分别为，5、3.5、2.5min-1。现有冲次无法满足长庆低渗透率油田使用低于2.5min-1冲次采油的需要；不能任意调节抽油机的冲次，难于使采油系统处于最佳工作状态，造成泵效普遍降低。一、前言2、抽油机专用变频调速系统的结构一、前言系统主要由抽油机、变频控制柜、电动机、传感器、通讯和监控中心六部分组成。传感器采集抽油系统地面功图和电动机输入参数，为变频调速提供依据；变频控制柜提供调速需要的变频电源；电动机接入变频电源驱动抽油机按需要的冲次运转；通讯模块将采集到的数据上传至监控中心，监控中心远程控制启停机和调速。二、电动机

1、电动机的结构

油田使用的变频器驱动的电机有三种类型：三相异步电动机、变频电动机和永磁同步电动机。目前，长庆油田使用的最多的为三相异步电动机。

三相异步电动机的分解图二、电动机1）定子（1）定子铁心:作为电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。（2）定子绕组:电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。二、电动机2）转子

转子包括转子铁心、转子绕组和转轴等部件。（1）转子铁心

作用:电机磁路的一部分，并放置转子绕组。一般用0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。（2）转子绕组

作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。根据构造的不同分为鼠笼式转子和绕线式转子。3）转轴

传递转矩及支撑转子的重量，由中碳钢或合金钢制成。

电动机2、三相异步电动机的工作原理

异步电机定子绕组所产生的旋转磁场，以转差速度切割转子导体，在转子导体中感应电势，产生电流，转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩，使转子旋转。当转子的转速与定子旋转磁场的转速相等时，定、转子之间没有相对切割，转子中就没有电流，也就不能产生转矩。因此转子的转速一定要异于磁场的转速，故称异步电机。由于异步而产生的转矩称为异步转矩。当时，为电动机运行；时为发电机运行；当即转子逆着磁场方向旋转时，它是制动运行。异步电机绝大多数都是作为电动机运行。

电动机3、永磁同步电动机的工作原理

同步电动机定子排列有三相对称绕组，它们在空间互差120度，结构与异步电机相同。转子为永磁体，提供一个恒定磁场。当定子通入对称电压时,在空间产生逆时针的旋转磁场，与转子磁场相互作用,产生电磁转矩,从而将电能转换为机械能输出。该电机启动转矩大，效率高。机械特性很硬，电流冲击大，易产生去磁、发热现象，影响电机使用寿命。

电动机4、变频器驱动三相异步电动机存在的问题。（1）变频器输出电压和电流中，均含有高次谐波。（2）低速运转时电机的散热。自带风扇的普通异步电动机在转速降低时，冷却风量将与转速的3次方比例减少。（3）电动机的效率和温升问题。高次谐波会引起定子铜耗、转子铝耗、铁耗及附加损耗的增加，这些损耗都会使电机额外发热，效率降低。（4）谐波电磁噪声与震动。变频器电源中含有的各次谐波与电机电磁部分的固有谐波相互干扰，形成各种电磁激震力，当电磁力波的频率和结构件的固有震动频率一致或接近时，将产生共振现象，加大噪声

。（5）电动机绝缘结构承受冲击电压。中小容量变频器，其载波频率使电动机线圈需要承受很高的电压上升率，使电机匝间绝缘承受考验。

电动机5、变频电动机变频电动机的特点主要表现在：电磁设计和结构设计。1、电磁设计

1）尽可能的减小定子和转子电阻，弥补高次谐波引起的铜耗增加。

2）为抑制电流中的高次谐波，需适当增加电动机的电感。

3）变频电动机的主磁路一般设计成不饱和状态。2、结构设计1）绝缘等级，一般为F级或更高。2）要充分考虑电动机构件及整体的刚性，减小电机振动、噪声。3）散热风扇采用独立的电机驱动，强迫通风冷却。

变频器+变频电机是最佳选择

二、电动机6、电动机参数的计算模型U=E+I×R（I：电流，R：电子电阻，E：感应电势）E=k×f×X

（k：常数，f：频率，X：磁通）T=K×I×X（K：常数,I：电流，X：磁通）P=w×T

（w：角速度，T：转矩）

1、长庆油田抽油机类型

长庆油田再用的抽油机主要有三大类：纯曲柄平衡抽油机，纯游梁平衡抽油机，复合平衡抽油机（曲柄复合平衡抽油机和弯梁变矩复合平衡抽油机。

2、抽油机的平衡原理（1）抽油机不平衡的原因：悬点承受的是不对称的脉动载荷，上冲程电动机做功很大，下冲程电机做负功。（2）抽油机不平衡的危害：抽油机运转不平衡，影响电机的工作效率，使电机的功率因数降低，加大电机的功率损耗。3、抽油机平衡方式：游梁式抽油机的平衡方式有三种：纯曲柄平衡，纯游梁平衡、游梁曲柄复合平衡。4、抽油机达到平衡的原则是：（1）电动机在上下冲程中做功相等；（2）电动机在一个冲程中作功最小。（3）上、下冲程中电机输入功率峰值相等。三、抽油机三、抽油机5、抽油机负功的产生现场试验表明,驱动抽油机的三相异步电动机在运行转速大于同步转速时处于发电状态,并产生负功,电动机转差率绝对值超大,产生的负功越大。处于发电状态的电动机发出的电能频率、电压、相序相位与电网一致时,负功能回馈电网被利用。此外,负功值大,抽油机系统效率下降,在计量和计算抽油机电动机输入有功功率时应减去负功值。四、通用变频器1、变频器的调速原理我们知道，交流电动机的同步转速表达式：n＝60f(1－s)/p

n———异步电动机的转速；f———异步电动机的频率；s———电动机转差率；p———电动机极对数。由式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。（w：角速度，T：转矩）四、通用变频器2、变频器的结构通常，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。变频器主要由整流器、中间电路、逆变器，制动单元、驱动单元、微处理单元等组成。1）、整流器，与三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。2）、中间电路，有以下三种作用：a.使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。b.通过开关电源为各个控制线路供电。c.可以配置滤波和制动单元以提高变频器性能。3）、逆变器，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。4）、控制电路，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是：输出驱动单元、操作控制电路。主要功能是：a.利用信号来开关逆变器的半导体器件。b.提供操作变频器的各种控制信号。c.监视变频器的工作状态，提供保护功能。

四、通用变频器3、变频器的工作原理：

变频器通过二极管整流桥（整流单元），将输入的工频交流电转变为直流电，再通过可控硅桥式电路，将直流电转变为电压、频率可以任意调节的交流电。四、通用变频器工作电路四、变频器的工作模式和操作方法4、变频器的功能（1）、软启动功能（2）、变频调速功能A、调速方式:恒转矩调速和恒功率调速B、调速原理（3）功率因数补偿功能（4）继电保护功能（5）模拟量输入和通讯功能四、变频器的工作模式和操作方法恒转矩调速和恒功率调速交流电机是通过内部的旋转磁场来传递能量的，为保证交流电机能量传递的效率，必须保持气隙磁通量为恒定值，磁通太小，出力不足，磁通太大，励磁电流过大，保持气隙磁通量恒定不变，是变频变压的基本原则。在基频以下，U1/f1=常值，基频以上调速时，频率可以从基频往上增高，但电压去不能超过额定电压，最多只能等于额定电压，这将迫使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。如果电机在不同转速下都达到额定电流，则转矩基本上随磁通变化，按照电气传动原理在基频以下，磁通恒定时转矩也恒定属于恒转矩调速，在基频以上，转速升高时转矩也降低，基本属于恒功率调速。四、变频器的工作模式和操作方法5、变频器的故障判断1）上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花。2）上电无显示3）开机运行无输出（电动机不启动）4）运行时“过电压”保护，变频器停止输出5）运行时“过电流”保护，变频器停止输出6）运行时“过热”保护，变频器停止输出7）运行时“接地”保护8）制动问题（过电压保护）9）变频器内部发出腐臭般的异味10）如判断出变频器部件损坏五、抽油机专用变频控制柜

1、控制柜结构

变频控制及制动主电路工频控制主电路系统保护电路电源及操作面板传感器信号电路抽油机控制柜结构五、抽油机专用变频控制柜短路熔断器和浪涌保护器UnidriveSP2404变频器UnidriveSP2404制动单元变频主回路接触器工频主回路接触器加热器五、抽油机专用变频控制柜2、UnidriveSP变频器五、抽油机专用变频控制柜3、抽油机控制柜电路主电路

Q101为变频器供电断路器Q102为工频供电断路器

KM1为变频器输出接触器KM2为工频输出接触器

KA2为变频器启动/停止继电器KA3为远程启动/停止继电器

五、抽油机专用变频控制柜主控制电路图SA2为本地/远程切换旋钮（两位自锁）SA1为工频/变频切换旋钮（两位自锁）ON为抽油机启动按钮（绿色自复位）OFF为抽油机停止按钮（红色自复位）KA1为自锁用继电器五、抽油机专用变频控制柜4、操作与维护五、抽油机专用变频控制柜五、抽油机专用变频控制柜五、抽油机专用变频控制柜系统维护：

1.对于现场的工作环境，变频器工作时风机为变频器提供冷风，降低IGBT运行时的温度，过多尘土进入会导致变频器风机转速降低，风量降低，甚至损坏风机。因此注意柜子内部的除尘。2.设备正常运行时柜门尽量不要打开。3.如果变频器故障，系统自动切到工频，此时如果手动复位，系统会自动切换到变频继续运行，因此在维护时要注意这一点。4.系统检修时，将供电电源切断，请将本地/远程旋钮旋到本地，按下停止按钮，将柜内Q101,Q102断路器断开，然后进行检修，检修时注意安全。5.变频器断路器Q101断开后，约10分钟直流母线电压才放电完毕，因此在10分钟内严禁打开变频器。五、抽油机专用变频控制柜5、变频控制柜的通讯1.支持各类流行总线模块，如

Profibus-DP,DeviceNet,CANopen,Modbus

RTU,Interbus,CTNET等，不用网关，即可

实现多种总线间的数据交换2.具有可热插拔的RJ45口，提供各类PC工具

软件，动态监控驱动器的状态。3.目前调试及监控采用串口RS485通讯，(标

准ModbusRTU协议)变频器地址默认为1，

波特率19.2Kb

五、抽油机专用变频控制柜6、再生能量的处理方式1）电动机的发电量范围用抽油机设计软件模拟抽油机平衡和严重不平衡时的发电量

机型参数CYJY6-2.5-26HFCYJY8-2.5-26HF最大载荷(kN)6080冲次min-155平衡扭矩曲线负功(J)－2037－1670不平衡扭矩曲线负功(J)－45056－57815五、抽油机专用变频控制柜2）再生能量的处理方式再生能量通过逆变器的六个整流二极管回送到变频器的直流回路中。此时的逆变器处于整流状态。对最常用的处理方式有两种：（1）能耗制动利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生电能的方式称为能耗制动，其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动作比较），成本低廉；缺点是运行效率低，特别是在频繁制动时将要消耗大量的能量且制动电阻的容量将增大。（2）回馈制动采用有源逆变技术，将再生电能逆变为与电网同频率同相位的交流电回送电网，从而实现制动。回馈制动的优点是提高了系统的效率。其缺点是：(1)、只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压波动不大于10%），才可以采用这种回馈制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。(2)、在回馈时，对电网有谐波污染。(3)、控制复杂，成本较高。3）制动电阻大小的确定由前边的计算可知：抽油机一个冲程周期作负功率的范围为：－139W～－4818W，因此，选择功率为2.5kW的两个制动电阻并联在一起，制动总功率为5kW，可以满足要求。五、抽油机专用变频控制柜7、抽油机专用变频器的节能原理（1）动态调节抽油机的冲次。动态调整抽油机的转速，适应油井负荷的需要。

（2）动态调节抽油机的上、下行程的速度实现节能增产的目的。（3）动态调功功能：自动改变加在电机上的端电压，保证电机在最小电流和最低电压即最小功率下运行。

五、抽油机专用变频控制柜8、变频柜具有的主要功能：1）、在变频方式下，系统具有软启动功能。2）、远程控制启停机。3）、具有变频与工频两套驱动线路。在变频下运行，变频器故障，系统可以自动切换到工频方式工作。4）、远程控制抽油机运行冲次。5）、抽油机冲次的调节具有开环控制和闭环控制两种模式。开环控制可以手动调节抽油机冲次，闭环控制根据井下工矿自动调节抽油机冲次。6）、数据采集功能：可以采集电参数和示功图。7）、提示抽油机的平衡状态，并计算平衡调节量。8）、数据通讯，提供Modbus通讯协议，485通讯接口。五、抽油机专用变频控制柜9、抽油机变频器的合理调频范围当频率大于50Hz时，电机的转速大于额定转速，因此抽油机的冲次将大于最高冲次，降低了抽油机运行的可靠性。而且，当f由50-->60Hz时，U，I不变，E也不变，而X会减小，因此转矩T会跟着磁通X减小而减小。因为P=wT(w:角速度,T:转矩).因为P不变,w增加了,所以转矩减小。

普通三相异步电动机的转速是固定的，电机厂是根据电机的转速设计风扇的，普通电机如果用变频器降速运行，风扇的转速也会降低，风扇的风量就会下降，电机温度会升高。变频器对普通三相异步电机进行调控,速度不宜太低，控制在20Hz以上。建议抽油机变频器驱动三相异步电动机运转时，调速范围控制在20Hz～50Hz之间。六、抽油机变频柜现场应用1、不同特点油井的调速方式（1）低粘度，高含水量油井的调速选用“慢上快下”开采工艺，“慢上”有利于提高抽油泵的充满程度，“快下”有利于抽油泵固定阀的及时关闭，提高泵效。

（2）高产、高含水油井的调速适当增加冲次，

“快上快下”增加产液量。对于低产井，在现实实验中发现如果提高冲次，排液量不增反降，

（3）稠油井的调速

原油黏度上升，经常发生驴头和光杆“打架”现象，通过调节冲程频次和选用“上快下慢”的开采工艺，避免了“打架”，延长了开采时间，提高了原油产量。2、无功损耗的减少由于应用变频调速技术对抽油机实行软启动，启动电流大幅度降低。功率因数由0.3-0.5上升到0.9以上。提高了功率因数，减少了无功损耗。3、抽油机冲次调节效果

六、抽油机变频柜现场应用（1）、华池作业区剖21—11井实验记录：结论：变频柜将冲次由6.3min-1降到4.32min-1，产液量基本保持不变，而电动机输入功率明显降低，节电率达到38%。

六、抽油机变频柜现场应用（2）、采二岭中作业区中97-3井实验记录：六、抽油机变频柜现场应用（3）、关137-142井变频控制柜应用情况

六、抽油机变频柜现场应用参数随频率变化趋势频率降低，电机的输入功率值随之降低，变化比较明显。六、抽油机变频柜现场应用4、抽油机平衡调节效果采二岭中作业区中97-3井实验记录：

七、通信系统简介1、通信中的几个基本概念：通信：就是传递消息的过程，即信息的传输与交换。消息：有待于传送的符号、文字、数据和语音、活动图片等等。

信息：消息中包含的有意义的内容称为信息。消息是信息的载体，同一则信息可用不同的消息形式来载荷(比如文字、语言、图象等)。

信号：与消息一一对应的物理量，是消息的物质载体，信号携带信息。即消息被承载在信号的某一参量上，若该参量是离散取值的，称这样的信号为数字信号。若该参量是连续取值的，称这样的信号为模拟信号。

通信系统：通信的目的在于传递信息。完成信息传递所需的全部设备和传输媒介的总和称为通信系统。按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，相应的把通信系统分为模拟通信系统和数字通信系统。七、通信系统简介2、通信系统的一般模型（点对点通信）如图信息源发送设备受信者接收设备信道发送端接收端噪声源通信系统一般模型七、通信系统简介各部分功能：信源和信宿（受信者）：信源的作用是把各种可能消息转换成原始电信号；信宿的作用是将复原的电信号转换成相应的消息。发送设备：基本功能是将信源与信道匹配起来，即它将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。变换方式包括编码和调制。信道、噪声源：信道是指信号传输的通道，即传输媒质，它分为有线和无线两类。噪声源是信道中的噪声以及分散在通信系统其他各处的噪声的集中表示。接收设备：基本功能是完成发送设备的反变换。它的任务就是从带有干扰地接收信号中正确恢复出相应的原始信号。。七、通信系统简介3、通信系统的分类：

按通信的业务和用途分类

常规通信和控制通信

按调制方式分类

基带传输：将未经调制的信号直接传送

频带传输是对基带信号调制后进行传送

按传输信号的特征分类

模拟通信系统和数字通信系统

按传输媒介分类有线信道：如明线、电缆、光缆信道无线信道：如短波电力层传播、微波视距传播、卫星中继信道七、通信系统简介按传输信号的复用方式分类

频分复用FDM、时分复用TDM、码分复用CDM按通信工作方式分类

单工通信：是指消息只能单方向传输的工作方式。例如，广播、遥测、遥控半双工通信：是指通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发的工作方式。例如，无线电对讲机全双工通信：是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式。例如，普通电话

按数字信号码元排列方法不同并行传输串行传输七、通信系统简介单工、半双工和全双工通信方式示意图

(a)单工；(b)半双工；(c)全双工七、通信系统简介并行和串行通信方式示意图

(a)并行传输；(b)串行传输七、通信系统简介4、长庆油田数字化采油设备通讯方式：数传电台：数传电台：（dataradio）是借助DSP技术和无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台的使用从最早的按键电码、电报、模拟电台加无线MODEM，发展到目前的数字电台和DSP、软件无线电；传输信号也从代码、低速数据（300~1200bps）到高速数据，可以传输包括遥控遥测数据、数字化语音、动态图像等业务。数字电台是数字式无线数据传输电台的简称。即采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判等功能的无线数据传输电台。区别与模拟调制电台加MODEM的模拟式数传电台，数字电台提供透明RS232接口，传输速率达19.2Kbps，收发转换时间小于10ms。无线数传电台作为一种通讯媒介，与光纤、微波、明线一样，有一定的使用范围：它提供某种特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等场合。七、通信系统简介数传电台组网工作方式：

1）设定各个监控中心全部电台的具体工作频点，可能引起干扰的各监控中心不得使用相同频点。一般情况下，数传电台提供15个左右的频点供选择；２）采用主从的工作方式，即监控中心电台为主叫方，井场电台为被叫方；３）监控中心巡检程序事先对巡检油井排序，并且事先对井场RTU设定地址编号；４）时钟对表时监控中心采用广播的方式，全部RTU校对时间；５）巡检指定油井数据时，监控中心发出带RTU地址编号的指令。相同频点的电台均可以收到监控中心的指令，但只有RTU地址编号一致的RTU响应，并按具体指令将要求的数据按通讯协议通过数传电台发出；６）监控中心发出指令后等待井场数传电台发出的数据，监控中心电台接收后巡检程序对数据进行判断校验，校验不通过时，可以再次巡检，但如果等待超过设定的时间不能收到数据时则认为无法建立与井场电台的连接（报通讯错误）。七、通信系统简介GPRS通讯：

GPRS通讯是通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService)的简称，近几年移动网络与技术的快速发展也带来了基于移动网络传输数据的GPRS与CDMA专用模块的应用，并且已经在城市供水系统与其他市政自动数据采集系统得到较多应用，同时，油田的远程数据采集与控制系统也开始采用该项技术。

GPRS方式传输数据可以利用第三者已建网络，井场地形、地点、距监控中心的距离不受限制（但要求GPRS网络覆盖到井场），但GPRS方式同时也存在不足之处，如数据的畅通传输依靠GPRS网络的稳定以及监控中心与GPRS网络连接的畅通，并且GPRS方式传输数据的费用由于功图计产要求频繁的功图采集使得数据量很大，运行费用也将高于数传电台方式。

在系统的调试与维护过程中，数传电台组网时可以自行独立控制，但GPRS方式组网时需要移动公司与油田内部网络管理单位的紧密配合。七、通信系统简介5、ModBus协议简介当今世界，工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制。在进入网络时代的今天，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。ModBus协议就是工业控制器的网络协议中的一种。ModBus协议是Modicon公司于1978年发明的一种用于电子控制器进行控制和通讯的通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以进行通信。它的开放性、可扩充性和标准化使它成为一个通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以简单可靠地连成工业网络，进行系统的集中监控，从而使它成为最流行的协议之一。长庆油田分公司机械制造总厂

CQZSZ(N)系列智能橇装注水站CQZSZ（N）系列智能撬装注水站

1、结构组成：1）增压系统：注塞泵2）变频测控系统：（1）数显压力变送器和智能漩涡流量计。（2）智能注水控制终端。（3）变频柜（4）电动双流阀。3）数据通讯：本装置为适应数字化油田需要，配置有标准RS-485接口，可与无线数传电台、GSM短信数传、GPRS数字在线传输直接接口联网。4）监控中心：数据处理和远程测控。CQZSZ（N）系列智能撬装注水站2、工作原理：智能漩涡流量计、数显压力变送器、将注水系统运行参数传给智能注水控制终端，智能注水控制终端程序对数据进行分析，并发出调速指令给变频器，驱动电动双流阀调节注水压力和流量。可设置流量、压力、阀门开关等报警参数，在自动调节注水泵及每口井的瞬时流量过程中，发生异常自动报警，结合视频系统，实现了现场无人值守。同时配备橇装注水站室内视频，用以观察站内设备和各个元器件的运行状况。增加动力箱箱体温度传感器及时掌握注水泵动力箱内曲轴、连杆及十字头的运行情况。远程设置流量，接收注水房的各种数据，生产报表CQZSZ（N）系列智能撬装注水站3、技术优势节能：在注水达到额定参数之前节能效果特别明显自动化：计量、控制全自动化完成、数字化：全数字化接口、符合数字化油田的要求可远程控制：可远距离监视、控制系统

无人值守：节省人员成本和劳动强度：数据、报表电脑自动记录分析，直观明了安全：控制室与设备间分开，杜绝潜在安全风险CQZSZ（N）系列智能撬装注水站4、节能原理（1）橇装注水站在投产到稳定期注水过程中一般都是小流量低压力的地层注水，并根据地层压力逐渐增加注水参数。在达到额定参数之前采用变频器可以大大的节约电能，也可以减少注水泵等管路元器件的负荷损失。（2）电机的功率简单推导如下：功率P=w/t,w=f×L,p=f/s，L=Q/s

P=w/t=f×L/t=p×s×L/tP=p×Q/t

式中：P功率w做功t时间f力L距离s面积Q流量p压力从上式可以看出，电机的功率，与流量和压力成正比。因为普通电机的流量只会在工频下工作，流量不会变化，变频控制下的电机，流量和频率成正比。变频电机因控制流量而节能。CQZSZ（N）系列智能撬装注水站序号名称规格型号单位数量备注1工控机研祥台1pc亦可2工业组态软件（无限点）套13监控系统V1.9套1IMC4打印机Epson窄行台15后备电源APC500VA16数据采集终端ERT-11IMC7通讯控制器TZJT-11IMC8标准机柜14”19开关电源1W110天线430M2DIAMONF11数传电台IMCS－450IMC远距离5、主要硬件组成明细CQZSZ（N）系列智能撬装注水站（1）现场采集部分主机:采用西安国仪的ERT-1、－2型无线数据采集终端，具有MODBUS通讯口，每台主机采集的水井数据最少一口，最多十口，各井与主机之间通过无线连接，现场无需布线。电台：采用IMC－450军品级高速数传电台，如在300米范围内，可不用数传电台。智能精控注水仪：采用西安国仪自行研制开发的LZS-WX型精控注水仪。该设备专为油田高压注水设计，计量准确、能自动根据日流量调节瞬时流量。自身带有无线数传模块，输出MODBUS协议通讯。现场无需布线，能远程遥控，调节阀门的大小和开关。电池供电压力变送器：采用YCMC型系列压力变送器，现场无需电源，自带有无线数传模块，输出MODBUS通讯。现场无需布线。变频控制柜：采用以德国博世（Bosch）集团的CVF－P3系列恒力矩水泵专用变频器为核心，德力西系列低压电器为配套，（可辅助软启动备用），专用DIP调节器组成的变频控制系统。（2）控制中心部分通讯控制器：采用共同开发研制的TZJT-1型通讯控制器，通过串口与控制中心的服务器或工控机相连，另一端通过天线与井场数据采集终端通讯。工作站：采用当前主流配置的DELL工作站，用来远程监控油、水井，远程控制注水量，调节抽油频率存储油、水井动态监测资料。3、无线测控部分的软件本次使用软件系统为共同研发的“WOYC-1型注水远程测控信息系统”，其主要功能是针对油田采油过程中，水井数据采集与油田统计监控等环节，实施办公自动化的一套行之有效、功能强大且使用简便的软件系统。CQZSZ（N）系列智能撬装注水站CQZSZ（N）系列智能撬装注水站6、软件系统的主要功能（1）实时监测运行软件，使其处于巡检状态，现场数据采集终端的数据实时传入服务器，循检水井的工作状态及数据，包括井口压力、分水器压力、泵压、瞬时流量、累积流量。系统根据测得数据同步分析注水井工作状态，同时显示分析结果，统计开关井数据，显示于软件界面，方便工作人员及时了解现场情况。如有异常，系统显示报警信息，模拟声光报警。（2）远程控制在监控状态下，选择其中的某口注水井，可调节日注水量模式下的日注水量，瞬时流量模式下的瞬时流量。也可开关流量阀门。（3）数据处理本软件系统具有强大的数据存储和处理功能，可以同时保留所有注水井的数据，也可根据用户需求保留一定时期的数据，减少数据存储量。在数据处理方面，用户可以根据工作需要进行报表打印、趋势查看、结果分析计算等操作。（4）网络传输（附加模块）利用系统中提供的B/S架构的远程监控模块，不需要额外安装任何软件，即可在网络浏览器中及时准确地了解各注水站和注水井的工作情况。

CQZSZ（N）系列智能撬装注水站名称规格型号单位数量备注变频器SY3200-075T4