摘要：目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，也是油田耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，且总体效率很低，据调查一般在30％左右。油田抽油机负载是独具特点的时变负载：有动、静负载特性之分。起动初始状态要求拖动电机的起动力矩是抽油机实际负载的3－4倍，甚至更大……
1．概述
目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，也是油田耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，且总体效率很低，据调查一般在30％左右。油田抽油机负载是独具特点的时变负载：有动、静负载特性之分。起动初始状态要求拖动电机的起动力矩是抽油机实际负载的3－4倍，甚至更大，起动力矩是抽油机选配电机的第一要素。当起动力矩适用则负载功率必然匹配不佳，运行负载功率都远小于电机的额定功率，即所谓“大马拉小车”现象。过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。可见抽油机的节能潜力非常可观。
2．各种节能方式的优缺点
目前直接针对抽油机节电的技术主要有两大类：
1）开发不同类型的抽油机节能电机。如高转差率电机、三相永磁同步电机、高起动转矩双定子结构电机和电磁调速电机（变极双速电机）等。
2）使用节能配电箱。如定子绕组Y-△转换调压、电容器动态无功补偿及静态无功补偿、可控硅调压（软起动）、液态电阻软起动、变频电源等
2.1抽油机节能电机
1）超高转差率电机
据称在美国油井上已安装几万台，节电率达20％。但在我国实测结果是超高转差电机只在轻载30％以下负载时有节电效果。主要原因：首先要使用超高转差率电机节电，对象必须是振动载荷大的井（美国油井的振动载荷惯性载荷都大）。其次要求电机的转差率要适度，不可过高，一般说各大油田，电机转差率的最大值不能超过6％－8％。近些年，采油工艺的发展日趋于大冲程、低冲次，这种工艺本身就能最大限度的减少惯性负荷和振动负荷，因此超高转差率电机的应用范围被大大缩小。
2）永磁同步电机
这是一种油田所用的新型抽油机电机，其效率和功率因素都优于一般异步电机。电机本身是硬特性，运行中无转差。如TYC250M-6，功率37KW，功率因素0.983，额定电流60.6A，堵转电流12.7倍，堵转力矩3.69倍。缺点：和高转差电机比，没有消减振动载荷的能力，反而会增大对减速箱齿轮的冲击损害；釹铁硼材料本身的居里点只在120℃－130℃，一旦电机烧毁就会失磁；此外转子级数已定，不能适用调参的需要实行变极调速。
3）双定子电机
双定子电机是一种新型的异步电机，做成两部分定子。起动时集两部分的合力矩以加大起动力矩，待起动完成时则切除一部，留下另一部分运行，以适应低负荷时以低功率来匹配达到节电的目的。缺点电机的制造难度和成本增加。
4）电磁调速电机
在抽油机既定的负荷条件下，通过仅改变其绕组结构完成6/8极，8/12极的单绕组非倍极改型设计，使其运行在原井抽油机上，其负荷率从20％－80％变化，电机都运行在高效区，这种方式既适用于旧电机改造，又适用于新电机生产。
2.2节能配电箱
1)定子绕组Y-△转换调压
电机正常运行时，定子绕组为△接法，起动时为Y接法。起动时绕组电压为电网额定线电压的根号3分之一，起动电压降低，待接近额定转速时，定子绕组转换为△接法，控制简单，但每次起动需要人工干预，减压范围一定，用途受到限制。
2)电容器动态无功补偿及静态无功补偿
无功补偿的基本原理是把容性负荷与感性负荷并联在同一个系统中,能量在两者之间互相转换。这样,感性负荷所需的无功功率可由容性负荷提供,功率因数也提高了,也减小了无功损耗,还可以提高设备的有功功力、降低功率损耗和电能损失。根据以上的想法,如果在高压电动机起动时并联适当电容值的电容器,同样可以补偿起动时的无功功率,减小起动电压降。其工作原理是:在启动高压电动机时,同