注聚系統永磁直驅節能技術

丁延國 李建軍 劉劍峰

1大慶油田采油六廠2大港油田采油三廠

注聚系統永磁直驅節能技術

丁延國1李建軍1劉劍峰2

1大慶油田采油六廠2大港油田采油三廠

注聚泵永磁直驅節能裝置由專用驅動器、低轉速大力矩永磁電機和疊片撓性聯軸器構成。在聚喇2～3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調節注聚泵安裝永磁直驅節能裝置，通過采用注聚泵永磁直驅節能技術，取得了以下效果：節電比較明顯，與普通電動機相比平均節電率達到40%以上；無級調速范圍寬，可以在1～50 Hz的全部轉速區域內調整，系統可以長期穩定運行，電機溫升情況正常，無嚴重發熱現象；震動小，系統運行時噪聲小；系統運行電流穩定，不會對電網造成影響，諧波抑制比較理想。

注聚泵；永磁直驅；能耗；節能

1 裝置工作原理和特性

注聚泵永磁直驅節能裝置由專用驅動器、低轉速大力矩永磁電機和疊片撓性聯軸器構成。

1.1 專用驅動器特性

永磁電機電感小，對電壓特別敏感，如果V/F曲線控制不好，即使相差一點，都會嚴重影響其效率，整體裝置必須在出廠前配對調好。

1.2 永磁電機特性

釹鐵硼永磁體剩磁矯頑力強，現在永磁電機功率可以做得很大，滿足注聚泵大轉矩低轉速直驅要求。另外電機結構采用凸極嵌入式轉子磁鋼固定拓撲結構，將標準片狀磁鋼放進槽里，方便將來維護和退磁處理。

1.3 疊片撓性聯軸器特性

永磁直驅節能裝置采用兩組疊片（即雙法蘭），可以同時彎曲至不同的方向，提高兩軸線偏移補償約1.5°，能保證良好的對中和動平衡精度，承受偏差時作用在軸和軸承上的應力更小，傳遞的扭矩更多。

2 技術應用

2.1 節能效果

在聚喇2—3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調節注聚泵安裝永磁直驅節能裝置。

為驗證注聚泵永磁直驅技術的節能效果，分別記錄四臺比例調節注聚泵在工頻運行狀態、變頻運行狀態和永磁直驅運行狀態的注入壓力、日注入母液量和日耗電量數據，對比節能效果。

注聚泵安裝永磁直驅節能裝置與工頻運行狀態下相比，節電率達到40%左右；與變頻節能技術相比，節能效率提高35%左右。

2.2 傳動技術運行效果

永磁直驅節能技術電機額定轉速為200 r/min，與異步電動機相比轉速更低，從震動測試結果來看，采用永磁直驅節能技術的電動機、泵頭、管線的震動幅度均比直驅齒輪驅動技術和皮帶傳動技術低，尤其是管線震動幅度大幅度降低。由于直驅齒輪驅動技術管線的震動幅度過大，經常造成管線焊口開裂而發生高壓刺漏事故，存在較大安全隱患。

2.3 注入系統要求

注聚泵永磁直驅節能技術能夠滿足注聚生產需要。永磁直驅節能裝置所使用的永磁電機運行時發熱量低，在環境條件允許的情況下電機不需要風扇散熱，消除了風阻，為進一步降低能耗提供了空間；系統運行時噪聲小，全速運行時僅為45 dB左右。

注聚泵永磁電機輸出力矩是普通電機輸出力矩4倍以上，轉速降至1/4左右時，效率、功率因數仍較高，運行依然平穩。速度控制準確，單井注入系統工藝參數不存在波動，系統可以長期穩定運行而溫升較小，通過調整專用控制器的運行頻率隨時滿足注入要求。

3 結論

通過采用注聚泵永磁直驅節能技術，取得了以下效果：節電比較明顯，與普通電動機相比平均節電率達到40%以上；無級調速范圍寬，可以在1～50 Hz的全部轉速區域內調整，系統可以長期穩定運行，電機溫升情況正常，電機無嚴重發熱現象；震動小，系統運行時噪聲小；系統運行電流穩定，不會對電網造成影響，諧波抑制比較理想。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.011