变频调速技术在外输泵上的应用

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翻新时间：2023-07-20

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变频调速技术在外输泵上的应用

摘要：阐述了变频调速技术及原理，给出了变频调速控制参数，并分析了输油效率应用效果、能耗变化状况及系统安全稳定性。应用表明，外输泵应用变频调速装置后，实现了原油安全平稳输送，降低了输油耗电，节能效益显著。

关键词：变频技术；节能；平稳

中图分类号：TE08 文献标识码： A

1变频调速技术

1.1技术原理

变频器是通过对三项交流电的频率变化来改变异步电动机的转速。即：n=60f/p

式中：n-电机转速，r/min ；f-电源频率，HZ ；p-定子绕组极对数。

公式表明，频率f与转速n之间成正比关系，因此通过变频器的电源频率的调节即可实现对电机转速的调节。

根据离心泵的比例定律，离心泵不同流量Q，扬程H和功率N分别与转速n有下列关系：

Q/Q /=n/n /；H/H /=（n/n /）2；N/N /=（n/n /）3

综上可以得出，调节变频器的频率就可以调节离心泵的流量、扬程和功率。

变频装置以净化油缓冲罐的液位作为控制参数，信号由变送器转换成4―20mA的电流信号送入调节器，与设定的液位数值相比较，其差值模拟量送给变频器，随时调整输出频率，控制外输泵的转速，进而改变泵的运行。

2应用效果

2.1输油效率分析

A地区联合站总设计能力9600m3/d，日处理量2966 m3/d，安装6台外输泵，运行3台，见表1。

表1A联合站系统设计运行负荷

表2X联合站安装变频后节电情况表

表3J联合站安装变频后节电情况表

由表2和表3可知，X联安装变频后节电率为89.5%，J联安装变频后节电率为55.3%。节电量及节电率呈年递增趋势。

2.2输油能耗分析

图1离心泵H―Q曲线

3经济效益

目前，变频器的输出范围一般为20-40Hz，即泵运行额定转速的40%-80%，全矿平均每月可节约用电108983kWh，按油田价格0.465元/ kWh计，每年可节省60.81万元的生产耗电费用。

4结论及认识

（1）变频装置投用后，首先杜绝了阀门控制节流的弊端，有效降低了能量损耗。

（2）将压力监控改为液位监控，改变了过去由压力控制净化油罐伴生气排放和外输阀门开度的单一形式，使净化油液位也实现自动控制，液位变化范围小，有效地保证了净化油罐液位的稳定，防止了液位监控不及时，天然气管线“灌肠”事故的发生，保障了安全生产。

（3）由于变频调节具有控制及时、稳定的特点，在工艺上也促进了整个联合站输油系统压力的稳定性，降低了岗位员工频繁操作的劳动强度，克服了人为操作不当引起压力波动的不平稳因素。

（4）由于电机启动变为匀加速启动，不会出现电机启动电流过大，防止了瞬时高压给机泵造成损耗的发生。

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