1、课题来源与背景：油田大部分水源井存在着泵容量大与管线设计规格小不相匹配，电潜泵的实际负荷远小于其额定功率，处于大马拉小车的工况，造成了节流运行或反输回流等现象，导致功率因数低下，有功功率和无功功率过大，因没有采取相应的节能措施，浪费电能十分严重。水源井因未装水位监测装置，动液面无法检测，每次修井时，只能通过出水管观察静液面，每年因水抽干不能自动断开电，烧坏的电潜泵占每年整个水源井电潜泵损坏的65%左右，电潜泵空转不安全，还存在着浪费大量电能的问题，修井周性期短、费用高，修井工劳动强度大，水源井供水不足，向地层注水量减少，严重影响了原油产量的完成。   2、技术原理及性能指标：恒压变频控制系统主要有压力变送器、变频器、恒压控制单元、电潜泵以及低压电器组成。系统主要的任务是利用恒压控制单元使变频器控制电潜泵，实现管网压力的恒定和电潜泵电机的软起动，同时还要能对运行数据进行传输和监控。恒压控制系统通过安装管道上的压力变送器实时地测量参考点的压力，检测管网出口压力，并将其转换为4-20mA的电信号，此检测信号是实现恒压控制的关键参数。由于电信号为模拟量，故必须通过PLC的A/D转换模块才能读入并与设定值进行比较，将比较后的偏差值进行PID运算，再将运算后的数字信号通过D/A转换模块转换成模拟信号作为变频器的输入信号，控制变频器的输出频率，从而控制电动机的转速。1）人机界面触摸屏能动态集中监控水源井水位、出水压力和流量，电潜泵的电压、电流、有功功率和功率因数。2）变频软启动、软停止能使电潜泵启动和停止平稳，减少了对电网和机械设备的冲击。3）电潜泵能运行在最佳平稳状态，节能效果显著，功率因数可提高到0.95以上，综合节电率达到20%以上，同时减少了供电线路的损耗，增加了变压器带载能力。4）水源井电潜泵在高水位自动启动向外抽水，低水位时自动断电停止向外抽水，水不会抽干烧坏电潜泵，减少了生产运行成本，延长水源井维修周期，降低了修井工的劳动强度，确保了水源井供水正常进行。   3、技术的创造性与先进性：1）可方便地实现电潜泵的软起动。电潜泵通过变频器从0-50HZ缓慢加速起动，减少了电潜泵因突然高速起动所带来的影响，减少了直接起动时起动电流对电网的冲击。2）提高了功率因数，改善电潜泵电源质量，保证电潜泵的功率与实际负荷相匹配，达到系统节能运行的目的。3）可方便地实现自动控制，使被调节量得到更平稳的调节，增强了系统的稳定性和可靠性。4）改变一往对单参数监控器花大量时间和精力进行观测、分析、汇总和控制，避免操作步骤繁琐，效率低、数据处理的可靠性差、不能动态监测水源井水位、出水压力和流量，电潜泵电参数，提高了管理效率，降低了修井工的劳动强度。节能减排、延长了修井周期、节约了修井成本，综合效益十分可观，为油田水源井正常化生产提供了可靠的节能监控装置。技术达到国内领先水平。   4、技术的成熟程度，适用范围和安全性：目前进入批量阶段，供液方式朝向高效节能、自动可靠的方向发展，变频调速技术以其显的节能效果和稳定可靠的控制方式得到了广范的应用。水源井变频节能监控装置是针对油田水源井电潜泵没有采取节能措施，水抽干时电潜泵不能自动断电工作等实际问题，研制出的新概念水源井变频节能监控装置。一是节能效果显著，功率因数可提高到0.95以上，综合节电率达到20%以上，同时减少了供电线路的损耗，增加了变压器的带载能力；二是在开、停机时能减小电流对电网的冲击以及管内压力对管网系统的冲击；三是能减小电潜泵、电机自身的机械冲击损耗。为油田水源井正常化生产提供了可靠的节能监控装置。符合油田公司HSE要求。   5、应用情况及存在的问题：目前在油田已推广应用30余套，技术性能稳定。