改造方式及原理
(1)永磁改造
即将普通电机改造成永磁电机,改造过程中废弃原电机的转子,更换成带永磁铁的转子,为实现其相互间的配伍废弃原定子重布矽钢片重新下线,原电机仅用了一个壳体。
(2)双(多)功率改造
a、实施双绕组改造
改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入双线圈,实现了"双绕组改造"。改造后的"双绕组电机"需要配置专用控制柜,组合成"一体化"拖动装置。实现过程简单,依据抽油机负载自动实施匹配功率运行,改造费用低。
b、实施"多抽头"改造
改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入单线实施抽头,(也可以在原线圈上直接抽头,这种做法通常绝缘会下降),实现了"多抽头改造"。改造后的"多抽头电机"需要配置专用控制柜,组合成"一体化"拖动装置。
c、实施"双极双速"改造
改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入加粗单线"引出多组头",通过在多组头之间改变接线方式,实现了"双极双速"。改造后的"双极双速"需要配置专用控制柜,组合成"一体化"拖动装置。
改造实施方案及效果
针对目前现有的已成型的电机改造,由于"双功率"节能改造,技术成熟、成本低、效果好,我们推荐实施"双功率"改造方案。
(1)常规电机改为永磁同步电机
技术上是成熟的,节能效果较好,但是改造费用高,不建议选用。实施永磁改造,由于原电机可再用的部分较少,改造费用与新的永磁同步电动机相比平均相差4924元(不含控制箱),与新Y系列电机的平均价格相比高出10887.86元。
(2)常规电机改为双功率电机
技术上是成熟的,改造费用较低,节能效果较好,推荐选用。在改造过程中仅需要动定子线圈,最大限度的保留了原电机的部件(若无损坏无须更换),因此其改造费用低。
从上表中可以看出,电机的平均改造费用与新的Y系列交流电动机相比平均相差2634.81元,仅在其修理费用的基础上平均增加643.3元,即可完成电机的双绕组改造;配备专用的控制柜平均需费用为3250元。
4经济效益分析
依据各厂提供的现场实际测试结果测算,实施永磁改造的投资回收期为25.3个月;而实施双功率改造的投资回收期仅为12.9个月。
(1)常规电机改为永磁同步电机,据138台井统计,平均El节电31.71kWh,综合节电率达20.9%,按每台电机改造费用13187.61元,电价O.5元计算,日节约电费15.8元计算,则27.82个月可收回改造费用。
(2)常规电机改为双功率电机,据230台井统计,平均日节电46.3kWh,综合节电率达16.9%,按每台电机改造费用9061.739元,电价0.5元计算,日节约电费23.1元,13.0716个月可收回改造费用;如减除损坏电机正常维修费用4398.565元,则6.347个月可收回改造费用。从投入产出比上看,常规电机改为双功率电机比改永磁同步电机回收期提前1年。因此建议在维修损坏电机时应尽量改为双功率一体化,同时结合节能方案进一步加大常规电机改为双功率一体化的规模。
5 结语
(1)目前在用的一体化节能拖动装置由于控制系统的原因,没有实现功率间的自动转换,导致节能电机仍在单功率的运行状态下,没有实现真正意义上的节能。
(2)节能电机依据抽油机负载实现逐级匹配时,必须要作到理论计算结果与实际生产情况的结合,追求其最佳匹配效果。
(3)常规电机在节能改造中应追求经济、高效、实用的原则。