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一、影響永磁同步電機(jī)功率因數(shù)的原因
抽油機(jī)上所用的永磁同步電動(dòng)機(jī)是一種異步啟動(dòng)的同步電機(jī)，由轉(zhuǎn)子交流啟動(dòng)后牽入同步運(yùn)行，類似于交流同步電動(dòng)機(jī)。其運(yùn)行是靠定子線圈在氣隙中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子上磁鋼間的相互吸引，使轉(zhuǎn)子與定子氣隙磁場同步旋轉(zhuǎn)而做功。其轉(zhuǎn)子等效為電阻電路，故功率因數(shù)高。因無勵(lì)磁電流，其空載損耗小。電動(dòng)機(jī)效率可達(dá)96%左右，較三相異步電動(dòng)機(jī)高。
影響永磁同步電機(jī)功率因數(shù)的原因是電壓質(zhì)量（電壓幅值）和負(fù)載率。當(dāng)電網(wǎng)電壓高于電動(dòng)機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí)，永磁電機(jī)呈感性負(fù)載運(yùn)行；反之，電動(dòng)機(jī)呈容性負(fù)載運(yùn)行。因此，電網(wǎng)電壓波動(dòng)會(huì)造成電機(jī)的功率因數(shù)波動(dòng)，補(bǔ)償困難。若電壓幅值與電動(dòng)機(jī)反電勢點(diǎn)接近，偏差在±2%電壓范圍內(nèi)時(shí)，電機(jī)功率因數(shù)大于或等于0.9，否則，功率因數(shù)較低；另外，當(dāng)永磁同步電機(jī)的負(fù)載率低于25%時(shí)，電機(jī)功率因數(shù)也偏低。
二、提高永磁電機(jī)功率因數(shù)的方法
通過對(duì)各單井點(diǎn)功率因數(shù)低的原因分析，分別采取了以下方法進(jìn)行調(diào)整。
1.根據(jù)實(shí)測負(fù)載率適當(dāng)調(diào)換電機(jī)，以保證適當(dāng)?shù)呢?fù)載率。
2.穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，尤其是重載線路末端，電壓普遍偏低。
3.穩(wěn)定單井電壓使其接近永磁同步電機(jī)的空載反電勢。
4.當(dāng)運(yùn)行電壓高于永磁電機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí)，可根據(jù)感性無功功率的大小，加電容補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)。
5.當(dāng)運(yùn)行電壓低于永磁電機(jī)的反電勢點(diǎn)時(shí)，可調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)，適當(dāng)提高二次電壓的幅值，使電機(jī)運(yùn)行電壓在反電勢點(diǎn)附近，提高功率因數(shù)。
6.對(duì)于重負(fù)荷長線路，調(diào)節(jié)變壓器分接開關(guān)后，變壓器二次電壓幅值仍低于永磁電機(jī)反電勢點(diǎn)時(shí)，可更換永磁同步電機(jī)，采用電容柜補(bǔ)償。
三、調(diào)整情況及效果分析
通過對(duì)采油六隊(duì)部分油井的調(diào)整試驗(yàn)，使功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)的油井基本達(dá)標(biāo)。
首先對(duì)變電所及線路電容做了調(diào)整，使末端電壓有所提高。
其次，根據(jù)對(duì)單井的測試結(jié)果，采取了相應(yīng)對(duì)策，有的增加電容，有的調(diào)整變壓器擋位，對(duì)部分井調(diào)整了電動(dòng)機(jī)功率。測試結(jié)果顯示，使用永磁同步電機(jī)的各井功率因數(shù)除一臺(tái)外，其他全部合格，功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)大幅度下降。
該辦法在采油六隊(duì)取得成功后，現(xiàn)已在全廠推廣應(yīng)用。目前，臨盤采油廠的功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)由2004年初的50萬元下降到5萬元，取得了良好效果。
