油井变频电磁加热炉使用手册.docx

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油井变频电磁加热炉使用手册

油井变频高效电磁加热炉

该产品是我公司继电热抽油杆后发明的又一高效、节能、实用的新产品，投入市场应用后，由于其性能的优越深受用户欢迎。

一、系统结构及加热原理

GTS系列油井变频电磁加热炉主要由变频电源控制柜、耐高温电缆导线和若干组电磁发生器构成，电磁发生器串联在油管柱的不同位置，延伸至油层的每个层段，其工作原理是利用变频电源控制柜将输入380V三相电源，变成功率、频率、电压可调自动控制的电源，由耐高温电缆导线输送给各个电磁发生器，然后电流在最下端沿油管柱返回（见图1）。

工作时会产生电磁热、趋肤效应热和磁化降粘三个效应。

电磁热是电磁发生器电磁波向油层辐射，油层介质中的极性分子受到电磁波的影响，会向两极运动，并在振荡的电磁场中重新排列，形成线性，这样极性振荡分子与相邻分子的相互作用时产生摩擦热，它会迅速使油层周围介质温度升高，油管柱上的电磁发生器同样对油管内介质产生作用，使经过的介质温度升高。

趋肤效应热是当中频电流通过油管柱时，由油管柱全程自身电阻产生趋肤效应热。

磁化降粘，在加热的同时，由于原油受到磁场内电磁波的影响，会改变原油介质的剪切力，使粘度表面涨力下降，凝固点降低，流动性增加。

二、主要优点

1．结构独特，性能优越

油井变频电磁加热炉由各个电磁发生器的电磁热结合利用油管柱自身趋肤效应电阻热组成一个完整的加热体系。

使电磁发生器的重点加热与油管柱全程加热，相互配合，充分利用，温度可按需分配，加热均匀适度、节能高效，保证稠油从油层到地面，整个流程畅通无阻。

2．油层加热，增产高效

油层的电磁发生器会使周围油层介质温度迅速升高，粘度降低，渗透率增大，可充分提高泵效，增加原油产量。

3．电脑控制，节能省电

变频电磁加热炉采用数字化微电脑自动控制，使用功率、温度、频率可按要求自由选择。

加热时间和周期自行设定和修改，可始终自动保持油井在适宜采出的高效节能状态下运行。

4．磁化加热，双层功效

电磁加热具有加热快、效率高之优点，而且在加热的同时，利用磁场的作用，使磁场内的原油进行了磁化降粘。

5．质量可靠，应用广泛，深度不限

通过对各类凝稠油井长期现场应用，验证了产品质量的可靠性，而且它不受任何提升工具、油井中矿物质以及油层结构的限制，所有的机抽井、螺杆泵井、潜油电泵井、自喷井都可使用，井深、井斜不限。

6．热效率高，热损失少

变频电磁加热炉是将电能直接输送到油层和管柱被加热部位，通过电磁发生器电磁波辐射由被加热介质自身直接发热，没有热输送过程中的热损失。

7.安装简单　管理方便

电磁加热炉安装不须任何专用设备，和油管同样施工操作。

采用易装卸电缆扶正器，自动将电缆扣紧，省时省力。

变频电源自动控制，不须人工操作管理。

因此，它是目前高凝稠油开采，性能最优越，效果最理想、安装最简单、动行最稳定、高效低耗的电加热设备。

三、主要器件

特制的井口罗卜头、变频电源控制柜、耐高温电缆、电磁发生器、扶正器。

四、电磁加热炉型号及含义

长度（m）

功率（KV•A）

油管尺寸（in）：

2.5、3

代号：

GTS

示例：

油管尺寸为2.5in、额定功率为50KV•A、长度为4.8m，型号表示为：

GTS2.5―50―4.8。

五、主要器件及功能

1.空气开关为控制柜总开关，合上空气开关，该控制柜有电，电源指示灯亮。

2.控制盘：

通过控制盘可进行参数设定、运行状态指示及故障信息查询。

键盘功能键说明：

（祥见图七）

3.输入电流表为控制柜输入电流的指示。

4.输出电流表为控制柜输出电流的指示（即负载工作电流）。

5.启停按钮为自锁旋钮。

顺时针旋转启动控制柜，同时运行指示灯亮；反之停止，运行指示灯灭。

6.调压电位器：

调试时应用，运行时应全放开。

7.变频控制柜设有自动保护功能：

过流、过压、过热、欠压、短路等自动保护并显示。

8.温控仪：

保护电缆及加热器和用来控制油井温度。

当温度高于上限时，自动停机；低于下限时，自动运行。

六、安装接线

1、需方现场准备

a）提供应用井近期的完整资料，与供方参考，共同制订安装方案。

（在管柱下端加装油管锚）。

b）准备变频电源柜所需高300mm以上水泥墩一个，水泥房一个，直径0.6米吊轮1只，电缆滚筒支架一个。

c）电源柜到变压器之间一次铜芯电缆一条（3×35mm2+1×16mm2），长度按需而定，电泵井口悬挂器及带电缆出孔的压盖各一个。

2、变频电源柜安装

1）安装前先检查柜内连线和螺丝是否有断头和松动，更正后用万用表按电气原理检验无误后再安装。

2）在没接输入和输出及地线之前，用万用表查测元件对柜体的绝缘电阻应为无穷大，切不可用兆欧表检测，否则将损坏柜内半导体元件。

3）变频控制柜应放置在井口附近，保持通风，固定牢靠，距地高度不少于300毫米。

4）柜内设有接地螺栓，应用1米长的角钢或条铁置入地下，用16平方毫米以上的电缆连在接地螺栓上，接地电阻应小于10欧。

5）加热器两根电缆线分别从柜体下引入，接在变压器次级上方两输出端子U、V上。

注意防止与柜体磨擦。

6）三相输入从柜体下穿入，接在柜内后面的R、S、T三相输入端子上，N接输入零线。

RSTN

图2

7）注意事项

●设备调试运行后，变频电源柜的所有参数一般不要再随意调整，否则会影响设备运行效果，甚至毁坏设备！

●输入、输出电缆在柜体下穿入后，应固定好，防止与柜体摩损！

●禁止在400HZ以下启动电源柜！

2.电磁加热炉的安装

1）电磁加热炉的安装质量，直接影响产品的使用效果，技术人员和施工人员应严格按要求进行！

保护好井口，严禁异物落入井内。

2）电磁加热炉安装方式

先用油管短节接在加热器上端，吊卡卡在油管短节上（禁止卡在加热器上端），吊起后用大号管钳将加热器与连接油管拧紧（切不可用液压钳，防止损伤加热器引出电缆）。

3）电磁加热炉安装顺序

●电磁加热器的位置按设计要求安装，两电磁加热器之间用耐高温电缆连接。

●先将构成回路的终端电磁加热器（一端有引出电缆）安装在最下端，电缆头向上与耐温电缆连接（电缆固定，见本节“7）”），然后再装两端均有引出电缆的电磁加热器，将带有温控探头线的电磁加热器装在上端。

电磁加热炉安装示意图

变

频

电

源

抽油杆

加热器

油管

扶正器

加热器

电缆

套管

抽油泵

加热器

筛管

油层

尾管

丝堵

图3

4）带电磁加热器的油管柱应缓下慢起，速度保持在每秒0.3米为宜。

井口应有专人看好电缆，防止碰伤。

5）电缆滚筒应由专人操作，应保持电缆与油管柱同步，防止过紧或过松（拉力过大会损伤电缆接头的绝缘密封），以贴附在油管上为宜。

6）电磁加热器电缆与耐温电缆导线连接

●按着对接铜管孔的深度，用剥线钳将两个电缆头的绝缘层剥去，插入铜管内一定要到位（绝缘层断面与铜管断面缝隙越小越好）。

插到位后，用压紧钳将铜管两端分别交叉压紧（注意选择好压紧钳的口径）。

●压紧后，铜管上的毛刺用细挫和细砂布处理干净，一定要保持平滑光洁，然后必须用酒精将接头和附近电缆上的油污擦干擦净，否则会影响电缆的绝缘和密封，然后缠绝缘带、密封带和保护带。

●缠绕三M胶带时应认真严格按下列要求操作：

手必须保持干净，应将胶带拉平拉紧，半重叠缠绕。

第一层绝缘带（先将铜管断面间隙绕平）缠绕不少于4层，第二层密封带缠绕不少于3层，第三层玻璃丝带缠绕不少于3层（按重叠加倍），后一层两端应依次压盖前一层15mm。

●缠好后，如电缆导线过松（加热器下端接头会有此情况），请用玻璃丝胶带将其与油管固定牢靠。

7）扶正器

扶正器起到保护电缆和固定电缆的作用，在油管接箍上下一米处各套装一只。

先将电缆放在槽内扣在油管上，再将另一半扣好，用内六角扳手将螺丝适度拧紧即可。

8）温控仪信号线

在最上端的电磁加热炉上安装温控传感器及信号线，探头固定好后将信号线与耐温电缆一同用扶正器固定在油管上，从悬挂器处加耐油密封护管引出。

10）电磁加热器及油管安装完后，将信号线穿上耐油密封套管和电缆导线分别放在悬挂器的三个槽内，关上半圆片，拧好螺丝，进行座封（座封要对正，防止碰坏），然后穿过弯护管（同时将开口压盖和护管与井口用螺栓固定好），埋入地下500mm，引入变频控制柜内将电缆导线接到变压器输出端子（U、V）上，信号线接在温控仪的相应端子上。

五、调试

调试前认真检查控制柜内的输入、输出接线及各螺栓是否有误或松动，更正确定无误后再进行。

1.功率设定：

加热功率的选择，应根据油井原油性质使抽油机保持高效运行的需要来确定加热功率，功率通过调整变压器输出电压来实现，电流一般保持接近额定输出电流为佳（电压档调整见图4）。

2.频率的设定（见图7）：

频率范围400Hz~1500Hz（切不可低于400Hz运行）。

频率越高，阻抗越大，电流会越小，通过频率调整，使输出电流控制在额定输出电流范围之内。

3.调试原则：

应从变压器最低档、频率适当大逐步调起。

将变频柜启动后，注意观察输出电流表，是否超过额定输出电流，如超过则重新设定，提高频率，反之则降低频率。

若不能满足需要，再增高电压档，调整合适频率，重新试运行，达到运行要求为止。

4.变压器输出两线圈之间或输出端子前串有快速熔断器，对电器设备起保护作用，损坏后应选择同规格的（660V/100A），切不可过大或过小。

5.

变压器输出电压调试方式示意图

（75KVA）

650V

Xa

UV

（图4）线圈串联输出电压

6.电容器的容量（图5）

BDF

ACE

电容器俯视图5-1

电容器是按控制柜功率配备的，内分三组。

当负载功率小于额定功率一半以下时，可去掉一组。

BDF

ACE

电容器原理图5-2

7.参数、频率设定

1）操作键盘（控制盘）按键说明及功能如图6：

FWD/REV

LOCAL/REMOT

TPIP

RUN/TUNE

功能指示灯

HZ

RPM

显示每一功能设定值或输出监视值

%

A

单位指示灯

V

DATA

ENT

PRG

ESC

编程/退出键

数据确认键

＞＞

SHIFT

QUICK

JOG

快捷键

移位健

运行键

STOP

RST

RUN

停止键

故障复位健

菜单加减设定，数据加减设定；

键盘频率给定时，频率加减设定

图6：

操作面板示意图

2）操作方式（见图7）

例：

将工作频率由500Hz变为600Hz操作如下：

停止状态

显示设定频率

600

500

PRG

ESC

PRG

ESC

进入参数设定程序

查找功能参数序号

P0.

P3.

DATA

ENT

查找参数序号

P3.00

DATA

ENT

进入数据修改

500.0

＞＞

SHIFT

退

出

修改数据时，可利用移位键

将修改位移至“百位”，快速修改

600.0

DATA

ENT

PRG

ESC

数据存储确认

P3.01

图7

8.温控仪

1）有两个作用，一是用上限控制来保护电缆和电磁加热器，从而防止温度过高损伤电缆（最高上限为125℃）。

二是用它来调整控制油管内原油温度（达到上限时会自动关机，低于下限时自动工作），使其保持适合抽油机工作的最佳状态，达到经济高效运行的目的。

2）温度上/下限设定：

上下限温度应根据油井原油性质对温度的需要而设定，产液量少时应适当提高，上／下限温差10℃为宜，最高上限不得超过125℃。

3）按键功能及设定方式。

⑴按键功能：

SET：

在设定状态下，用于存储参数的新设定值并选择下一个设