近日，华北油田任丘市西部海蓝城油田余热供暖项目投入使用，该项目是2023年油田公司重点工程，该项目建成后，建成中心热源站1座，地热井12口，街区换热站13座，供热主管网12公里，供暖用户近2万户，形成总规模300万平方米的供热能力。项目中将成熟的潜油电泵采油技术应用于地下热水源的抽取，解决地下400米深度抽水的难点，其中采用的新风光3套潜油电泵专用变频器，实现了电潜泵的长距离驱动、节能降耗等效能。
01应用分析
潜油电泵是一种在井下工作的多级离心泵，是用油管把离心泵和潜油电动机下入井中，电动机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面的采油设备，是各油田应用较为广泛的一种无杆泵采油设备。
由变频驱动的潜油电泵应用越来越广泛，通过变频驱动油泵机组，可实现软启动，消除了井下机械和电力冲击，使泵工作在最佳工况点，有利于延长油泵机组的使用寿命。
潜油电泵的应用主要存在两个问题，一是如何节能，二是如何控制好电潜泵，使之工作于最佳工况。电潜泵是在地面2km以下的井底工作，工作环境非常恶劣(高温，强温度等)，一般采用传统的供电方式，即在工频全压下工作，因而故障频繁，运行成本高。
02新风光潜油电泵变频专机
新风光FD3000系列控制柜为潜油电泵机组提供交流电源，装备有PCC或DPCC型保护控制仪，能为井下潜游电泵装置提供短路、过流、欠载、过载、缺相等保护，实现潜油电泵启动或停机的手动或自动操作。
潜油电泵分体变频控制柜该变频柜具有短路、过载、欠载压力和温度等保护，同时还有电压、电流及对应各保护的信号灯指示，并且可通过对变频器内部设置和外部元件的配置实现手动、自动控制，大大节约了人力成本。
▲主电路拓扑采用三电平结构，使用低压功率器件实现中压逆变输出，可靠性高。
▲相对两电平电路而言，由于输出电平多，改善了输出电压电流波形，电机运行噪音小、振动小。普通电机就能使用，且不必降额。
▲du/dt相对较小，使变频器的电磁兼容特性得到改善。
▲对电网侧的电压波动具有自动稳压作用。
▲启动电压可以补偿。若输出端接有长电缆，电缆上的电压损耗可得到最佳的补偿。
▲柜内设有工频/变频切换开关，输出侧接有RLC低通滤波器（潜油电泵负载专用）。
03使用效果
▲软起停，变频器是低频低压的软启动，启动电流为额定电流的一半，避免了对电网、电泵的冲击，对延缓电机老化、绕组绝缘等都有好处。
▲可根据井况调节泵的转速，可依据井的液位、含油多少调节变频器的频率，进而调节泵的转速，实现缓抽，使井不至于欠载停机，避免了泵的频繁起停。
▲节能显著，从以上计算分析可看出，采用变频后，频率下降，可节约大量的能量，节电率也可达到20%左右，效果明显。
▲保护功能完善，变频器设置有各种保护功能，如过压、欠压、过流、过载、温升过高、欠载等保护，可有效的保护电泵及设备，避免电网的波动及地质条件的变化，如沙卡、结腊、液面降低等造成的危害。
