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浅析在油田中使用变频器的技术

浅析在油田中使用变频器的技术

点击数:7129 次   录入时间:03-04 11:57:49   整理:http://www.55dianzi.com   应用案例

离心泵的相似定律变频调速技术交流电变频原理图,变频调速系统由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。在其工作时首先将三相交流电经桥式整流为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后在微处理器的调控下,用逆变器将直流电再逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。因电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可任意式中―泵的排量表示调速时的一曲线管,像表示管路阻力曲线阀门调节时,功率消耗由。所围面积表示变频调速时,人,功率消耗由,所围面积表示比大很多图中阴影面积表示阀门调节时比变频调速时多消耗的功率。

  随着输出泵压的降低,在输出同样是流量情况下,原来消耗在阀门上的功率图中阴影部分就可完全避免,也就是说使用变频调速装置后,流量调节时泵出口阀门处于全开状态,使原来消耗在阀门上的泵管压差消除了,以降低输油泵电机运行电流,从而达到节能降耗的目的。柱塞泵变频调速节能原理柱塞泵电机安装变频器后,可通过改变变频器的频率来控制柱塞泵电机的转速,从公式可知,由于柱塞泵是衡转矩负载,功率的变化与转速的变化成正比,注水站安装变频调速装置后,变频器运行频率降低机泵转速降低消耗在电机上的功率降低从而达到节能降耗的目的。先设定注水管网压力,然后将要启动的机泵‘、的功能选择开关打开到自动装置上,只要按动面板上的启动键,变频系统便可自动进行启动,只要泵满负荷后即频率达到时,如管网压力还达不到预先设定的压力的情况下,则系统可自动将禅泵甩到工频电网上去,随后系统自动寻找到泵,并自动将泵启动,使系统压力达到设定值,泵在变频器的带动下运行,当运行平稳后系统将对泵的运行进全自动跟踪控制。变频调速技术特点电机变频调速技术应用范围广泛,它不仅操作方便,故障率低且节能效果明显。变频调速技术的主要特点如下可手控、遥控、亦可与可编程控制器、计算机等联结,实现自控软启动、软停止、低频启动电流小于倍的电机额定电流普通电机启动电流为额定电流的倍一倍,对电网设备冲击小具有许多种保护功能如过压、欠压、过流、短路、瞬间停电等可减振降噪,防止水击现象发生,延长设备使用寿命。

  动注水泵注水泵变频运行注水管网压力是否大于设定压力图注水系统变频调速工作原理如图所示,当注水系统安装变频调速装置后,可通过已设定的注水管网压力来控制注水泵的开启,确保稳压、高效注水。例如“一拖二”的模式下,操作人员可现场应用及效果分析变频调速装置使用现状目前采油四厂集输系统共安装变频调速系统套白于山联合站套,艾家湾集输站套,大路沟首站套,云盘山集输站套,罗三增、罗四增、罗五增曲杆泵配套变频器共套注水系统共安装变频调速系统套白于山联合站套,杨米涧集输站套,南注水站套,罗一注套,白二注套,注水系统均采用一套变频装置拖动两台柱塞泵的模式。现场数据分析集输系统现场数据分析从表中看出安装变频器后,消除了输油泵出口阀门的局部阻力,输油泵电机电流明显降低,输油系统单耗降低丫扩,节能效果比较明显。注水系统现场数据分析从表中看出注水系统安装变频装置后,电机运行频率降低左右也就是说,机泵转速要比额定转速降低根据公式可知功率变化与转速变化成正比,则电机能耗也降低节能效果明显。

  根据公式1、2可知,离心泵功率变化与转速变化的立方成正比,柱塞泵频率变化与转速成正比,所以离心泵节能效果较柱塞泵更为显著。实现稳压注水注水站在使用变频调速装置定值时,只能靠人工的启停泵或打回流来调节压力,很难实现稳压注水。例如,在柱塞泵超过规定压力的情况下,如果停一台机泵,则压力达不到要求,如果不停机泵则压力过高,只能打开回流阀门来控制注水压力,长期以来,注水泵经常处于超压或欠压状态下运行,既影响稳压注水又浪费电耗,应用变频技术后从根本上解决了这一影响注水质量及注水效率的难题。延长设备使用寿命、确保系统安全平稳运行安装变频调速装置后,很大程度上降低了泵出口、回流阀门的关闭、开启次数,延长了阀门的使用寿命,降低设备维修费用。由于变频调速装置具有保护功能及故。

  障检测显示功能,当系统出现故障时自动显示故障部位并报警,同时将系统自动关闭,保证了系统安全平稳运行降低电机启动电流,避免大电流冲击电网变频调速装置的安装,实现了电机启动电流从低到高,逐渐达到运行电流,避免了大电流对电网及机械设备的冲击,确保了电网的安全;另外,变频调速装置安装后,避免了通过出口阀门控制离心泵的排量,从而防止水击现象的发生,达到减震降噪的效果。集输系统变频调速技术应用范围较小目前采油四厂仅有集输站安装变频器,各计量接转站均未安装,现有计量接转站17座,在输油泵节能降耗上还有很大的余地,建议在产液量高的计量接转站安装输油泵电机变频器。污水回注系统能耗大从污水系统运行现状可知:艾家湾集输站、杨米涧集输站污水回注系统存在“大马拉小车”现象,注水泵回流阀门开启度大,回流量较大,因而造成回注系统能耗高。建议安装注水泵电机变频器,通过变频控制注水压力,关闭回流阀门,以达到降低回注系统能耗的目的。

  目前采油四厂注水系统安装的变频调速装置自等变频调速技术在油田中的应用动化程度较低,无法实现“一拖三、四”的模式,就目前万元:“一拖二”的模式中仍无法实现两台泵都通过变频启动,只能通过手动转换注水泵变频控制,建议安装自动化程度较高的变频控制系统,通过注水管网压力的检测可自动启动注水泵,实现稳压注水。无注水、集输系统效率测试仪器及相应的优化分析软件,无法对该系统进行精确调整以提高系统效率。社会效益评价提高自动化管理水平、降低工人劳动强度。对于柱塞泵来讲,用工频系统启泵时,操作工序:先将泵的回流阀门打开,出口阀门关上,然后才能启泵,待泵压力提起后再将出口阀门打开,然后关闭回流阀门。

  如果注水系统压力不够,还要重复以上操作步骤启动下一台泵,直到压力达到要求为止。如果出现压力变化必须进行人工启、停泵,并且必须加大岗位巡查次数,防止泵压变化影响注水井配注量。安装变频调速系统后,以上情况从根本上得到改观。变频系统将对泵的运行进自动跟踪控制。从而在很大程度上降低了员工劳动强度和岗位员工操作的危险性,提高了注水系统自动化管理水平。结语目前采油四厂在节能降耗方面还存有很大的余地,变频调速技术的推广应用将很大程度上降低油田注水、集输系统能耗,也是今后采油四厂节能降耗、提高地面系统效率工作的主要方向。


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