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一、影響永磁同步電機功率因數(shù)的原因
抽油機上所用的永磁同步電動機是一種異步啟動的同步電機，由轉(zhuǎn)子交流啟動后牽入同步運行，類似于交流同步電動機。其運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。因無勵磁電流，其空載損耗小。電動機效率可達(dá)96%左右，較三相異步電動機高。
影響永磁同步電機功率因數(shù)的原因是電壓質(zhì)量（電壓幅值）和負(fù)載率。當(dāng)電網(wǎng)電壓高于電動機的反電勢點時，永磁電機呈感性負(fù)載運行；反之，電動機呈容性負(fù)載運行。因此，電網(wǎng)電壓波動會造成電機的功率因數(shù)波動，補償困難。若電壓幅值與電動機反電勢點接近，偏差在±2%電壓范圍內(nèi)時，電機功率因數(shù)大于或等于0.9，否則，功率因數(shù)較低；另外，當(dāng)永磁同步電機的負(fù)載率低于25%時，電機功率因數(shù)也偏低。
二、提高永磁電機功率因數(shù)的方法
通過對各單井點功率因數(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)實測負(fù)載率適當(dāng)調(diào)換電機，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的空載反電勢。
4.當(dāng)運行電壓高于永磁電機的反電勢點時，可根據(jù)感性無功功率的大小，加電容補償，以提高功率因數(shù)。
5.當(dāng)運行電壓低于永磁電機的反電勢點時，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，使電機運行電壓在反電勢點附近，提高功率因數(shù)。
6.對于重負(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反電勢點時，可更換永磁同步電機，采用電容柜補償。
三、調(diào)整情況及效果分析
通過對采油六隊部分油井的調(diào)整試驗，使功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)的油井基本達(dá)標(biāo)。
首先對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)對單井的測試結(jié)果，采取了相應(yīng)對策，有的增加電容，有的調(diào)整變壓器擋位，對部分井調(diào)整了電動機功率。測試結(jié)果顯示，使用永磁同步電機的各井功率因數(shù)除一臺外，其他全部合格，功率因數(shù)調(diào)整電費大幅度下降。
該辦法在采油六隊取得成功后，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)整電費由2004年初的50萬元下降到5萬元，取得了良好效果。
