劉曉林 廖大林

（中原油田分公司采油三廠裝備科 山東聊城）

一、WCYJW14-7-13型無游梁抽油機變頻控制系統(tǒng)常見故障（表 1）

二、故障分析及處理

1.設(shè)計不合理

（1）功率儲備小。初始設(shè)計時，側(cè)重點是節(jié)能，以該型抽油機為例，電機（稀土永磁同步電機）功率為14.5 kW，動力配備僅為原游梁式抽油機的32%（游梁式抽油機功率配備是45 kW）。變頻控制系統(tǒng)功率與電機功率相同，這種匹配在井況正常情況下，節(jié)電效果顯著，最高節(jié)電率可達65%。但是當(dāng)井下工況稍有變化，如結(jié)蠟、沙卡和卡泵時，則會出現(xiàn)頻繁停機現(xiàn)象，特別是作業(yè)之后，若加大泵徑（如將直徑由38 mm加大到44 mm）和泵掛（由1500 m加深到2000 m），運行過程中即出現(xiàn)超負荷現(xiàn)象，易頻繁停機，甚至燒毀變頻控制系統(tǒng)。解決方法是將電機和變頻控制系統(tǒng)功率增加至22 kW。

（2）柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理。如井下工況變化時，配重與懸點負荷失去平衡，負荷偏重一端在運行中會出現(xiàn)發(fā)電現(xiàn)象，為防止對供電系統(tǒng)造成沖擊，一般設(shè)計釋放電阻。現(xiàn)場控制柜是將釋放電阻、變頻器及PLC放置一室，容易造成柜內(nèi)高溫，導(dǎo)致導(dǎo)線軟化，引起短路。正確設(shè)計是將釋放電阻放置在柜內(nèi)最高層，且層與層之間增加一層空格，利用空氣對流，確保電阻釋放的熱量對控制系統(tǒng)不產(chǎn)生影響。

（3）軟件開發(fā)不正確。變頻控制系統(tǒng)的芯片包含該系統(tǒng)控制技術(shù)的集成，若功能設(shè)計不到位，芯片與變頻控制系統(tǒng)不兼容、規(guī)格不匹配，均會造成啟動困難和功能紊亂。將正在使用的芯片取代疑似故障芯片，若控制正常，則表明芯片存在問題。

2.制造質(zhì)量差

在PLC及變頻控制系統(tǒng)中，選用的各種電氣元件同樣遵循木桶原理，即若某種電氣元件出現(xiàn)短板現(xiàn)象或制造質(zhì)量差，則運行中容易出現(xiàn)故障和早期損壞。如某一處焊點虛焊，某一處插座接觸不良均會發(fā)生故障。又如承擔(dān)電機換向的行程開關(guān)，雖然結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，但劣質(zhì)行程開關(guān)質(zhì)次價廉，投入使用后極易出故障，使用壽命短，直接影響變頻控制系統(tǒng)運行。

表1 常見故障及處理方法

3.環(huán)境惡劣

抽油機變頻控制系統(tǒng)是在野外，四季變更以及潮氣、雷電等環(huán)境侵蝕，均會導(dǎo)致產(chǎn)品使用效果變差。如在使用過程中忘記關(guān)閉控制柜門，一旦雨天控制柜進水，很快會使控制系統(tǒng)失效。

4.技術(shù)及售后服務(wù)人員技術(shù)不熟悉

這種因素也會在變頻控制系統(tǒng)發(fā)生，小故障時，由于亂拆亂卸使產(chǎn)品早期損壞。

5.維護保養(yǎng)不當(dāng)

（1）靜態(tài)管理缺失。對變頻控制系統(tǒng)未制定或未按維護保養(yǎng)規(guī)程定期維護。如控制柜內(nèi)排風(fēng)扇和柜體之間有一濾網(wǎng)，當(dāng)濾網(wǎng)堵塞時，即可造成控制柜內(nèi)排氣不暢，使柜內(nèi)溫度升高，達到一定溫度時，會使控制柜內(nèi)出現(xiàn)導(dǎo)線、電氣元件絕緣損壞，發(fā)生短路或斷路。

（2）動態(tài)管理缺失。有時井下工況發(fā)生變化（如加大抽油泵泵徑、加深泵掛深度），則必須采取相應(yīng)配套技術(shù)措施，方能繼續(xù)運行。如根據(jù)需要進行調(diào)平衡，否則極易出現(xiàn)停機現(xiàn)象。

（3）保護裝置缺失。變頻控制系統(tǒng)具有超載、欠載、短路和斷路等一系列保護功能。如電機內(nèi)嵌有溫度傳感器，當(dāng)電機超負荷運行時，電機內(nèi)溫度會隨之升高，當(dāng)溫度達到設(shè)定溫度時，變頻控制系統(tǒng)即可自動動作，切斷電流供給，起到保護電機作用，但是如果溫度傳感器未連接，該功能即喪失，有可能會燒毀電機。還有若整機未安裝避雷裝置，接地線未接地或接地不良，均可能造成變頻控制系統(tǒng)遭雷擊而損壞。