用现代高新技术改造原有的油田采油设备是大势所趋用现代自控技术和变频调速技术来为油田潜油电泵（以下简称潜泵）提供理想电源是这种技术改造过程中的一个重要组成部分潜泵安放在地平面以下1000~ 3000m处，工作环境非常恶劣（高温、强腐蚀等），而传统的供电方式一一全压工频更使它故障频繁，运行成本大增。潜泵损坏提到地面上来维修，工程费需5万元，10万元的电缆平均提上放下5次更换，潜泵平均10个月维修一次，维修费用约8万元造成采油厂生产成本偏高传统供电方式对潜泵的正常运行存在以下危害和不足1）潜泵全速运转，当井下液量不富余时，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，则损失惨重。
2）全压、工频工作启动电流大，冲击扭矩大，对电机寿命有很大影响。
3）油田供电电压常有波动，使电机欠激励或过激励，电机被烧时有发生。
150V左右的线路损耗，由于这部分损耗无法补偿，从而影响了电机的正常工作。
由上可看出，潜泵的传统供电方式必须改造，理想的供电设备应具备以下特性。
②调速方便，即变频运行启动时间和运行速度能根据工况任意设置。
③不受供电电压波动的影响，并能补偿电缆的线路损耗④电缆上传输的必须是正弦波，否则经电缆反射，电压脉冲叠加，容易烧毁电机⑥控制方便操作简单、显示清楚显而易见，满足这些要求非变频器莫属但市场上容易买到的为风机水泵服务的那些变频器不适合，因为电压等级不符、输出波形不是正弦、电缆的损耗电压无法补偿我公司受油田委托成功地研制出了1140V30~100kW潜泵专用变频器系列产品现以55kW的产品为例说明其特点。
2潜油电泵专用变频器的研制及其特点潜泵虽有不同的电压等级，但在线运行的多为1140V见过用380V级变频器配合特制升压变压器的报导、作者认为这种高-低-高方案先天不足，让升压变压器工作于低频下是很困难的。
现在的IGBT器件的耐压应付1140V绰绰有余，本文采用1140V变频器直接给潜泵电缆供电的方案该变频器的技术指标如下：三相输入为1140、50只2；三相输出额定电压为1140；频率范围50Hz连续可调；能提供合适的电缆补偿电压；输出波形为正弦；控制功能、保护功能同于普通变频器。
本文仅对该变频系统的技术特点简述如下，与380V级通用变频器相同部分不再赘述21主电路与功率器件的选择在PWM电压型380V级变频器中，一般采用两电平电路。若用两电平电路实现1140V的输出势必要用昂贵的高压管或采用低压管串联结构，由于器件串联动态均压问题不易解决，应尽量避免本设计的整机方块图见整机主回路其中主电路部分采用三电平电路或称中点钳位（NeturalPointClamped-Npc）方式，它不但能输出较高电压，而且能降低输出谐波和电压变化率（dv/dt），良好的波形正是本设计的目的之一。
图中的功率开关器件选用西门子的双单元IGBT模块（1700V200A），整流后由2组大电容器相串联组成滤波器，2组电容器的连接点即本电路的中心点（三电平的中间电平）22载波频率的选择提高载波频率对改善波形降低噪声大有好处，可是载波频率提高，会使开关损耗增加，所以选择时必须权衡利弊本设备中载波频率选为9.5kHz，选择这个值时考虑到了输出端LC低通滤波器电感铁芯的重量因素。
23对输入电压的稳定输入电压经整流滤波后得直流母线电压，以表示，在此装有一个电压传感器，其输出电压以正比于母线电压U，将Ut值送单片机处理令W的额定值对应的Ut值为1，电网电压向上波动时，Ut> 1，电网电压向下波动时Ut<1，CPU在计算PWM波的脉宽时要乘上因子1/Ut这样就达到了稳定输入电压的目的设备在油田的实际运行中，当电网侧电压波动+ 10*时，电机侧测不到电压的波动，说明Ut补偿效果明显24输出端为正弦波电压型变频器输出的是三相SPWM波，即宽度按正弦规律分布的矩形脉冲波。这种波直接送给电动机，由于电机是感性负载，所以能获得近似的正弦驱动电流在本设备中存在有几km的电缆线，若把PWM波直接加在电缆输入端，由于长线效应电机侧会受到数倍于额定值的尖峰电压的冲击，电机很可能被烧坏因此三相低通LC滤波器是必要的，滤波器电路如所示，在本设计中其截止频率约为载波频率的1/3输出低通滤波器25电缆损耗的补偿潜泵对Vf曲线并无特殊要求，频率降到30HZ以下已经不出油了。为了实现软启动，本设备把启动频率设在2Hz，50Hz对应1140V的额定输出，电缆补偿电压Vb设为100V，在实际应用中，Vb的大小还可调整V/f曲线见3运行情况本公司这类1140V潜泵专用变频器已经有10多台在油田运行近1年，运行良好，客户满意。用示波器在电缆的输入侧看，在潜泵的整个转速范围内任意调速，其波形均为漂亮的正弦波；电机就是在低速时也能运行平稳、均匀，无任何脉动现象；电机在整个频率范围内调速灵活方便，杜绝了死井现象；节电效果在1脱~ 20*左右；深受用户好评。
