原油开采进入高含水开采期后,含水量大增,同时三次采油技术的运用,使得原油性质变差,聚合物增多,现有的脱水设备经常出现“倒电场”现象,脱水工作无法正常进行,对脱水设备提出了更高的要求。常规的脱水电源为正弦波交流,对乳化膜的冲击力度小,采用矩形波交流,电场由零开始瞬间跃变到极大值,即最佳电场,使水珠中的正、负离子得到最大限度的加速,对乳化膜形成最为强烈的冲击;提出采用IGBT为核心的矩形波交流电源的研制。通过对电脱水系统等效电路的分析及实验验证,发现当电路发生谐振时,整个脱水系统效率最高,脱水效果最佳,从而得出脱水系统存在一个最佳频率,设置频率可调电路,可以使脱水系统工作在最佳状态。本文设计了以IGBT为功率开关器件的主电路,对主电路中整流、调压、滤波、保护电路等进行设计计算,给出电路中元器件参数计算方法;控制电路设计给出总体硬件结构,分析了PWM脉宽调制芯片SG3525A的工作原理,详细介绍了该芯片及其外围电路,并对信号驱动电路、保护电路等进行详细说明。本文还研制了数据采集系统,将数据采集系统运用到原油电脱水中,通过采集电压、电流数据并在PC机上还原成波形显示出来,可以实时监控脱水情况,并通过有效值波形的变化,对电源进行反馈控制。通过数据采集采到的有效值波形,可以分析各种性质原油的脱水电流情况,为进一步优化电源各项性能指标提供依据。现场试验运行表明,该电源运行稳定可靠,脱出油含水率保持在0.2%左右,符合相关标准,并对后续工作进行展望。与传统脱水电源相比该电源有极大的优势,可在各油田推广,具有良好的应用前景。