高壓變頻技術在油田注水系統中的應用

佟松林金春玲

（1.遼河油田公司質量節能管理部；2.遼河油田公司沈陽采油廠）

注水任務主要由注水站與注水站聯網運行共同承擔，聯網主干線約為8 km，牛居聯合站現有注水泵4臺，2臺變頻運行，1臺工頻運行，1臺液力耦合器運行。目前正常啟運1臺800 kW高壓注水泵，注水排量為100m3/h，管網平均干壓為14MPa，泵壓為16MPa，存在2MPa的壓差。經過十幾年的生產運行，牛居聯合站系統運行效率較低，雖經過一些技術改造，但在工藝流程和設備上仍存在一些問題，主要表現為機泵設備設施老化程度嚴重；流量調節造成了泵干壓差大，增加了系統截流損失；泵型較大，流量調節范圍小。

1 高壓變頻器的應用優勢

變頻器在注水泵中不僅能夠降低注水泵的啟動電流，還能避免其對電網電壓的影響。由于改變注水泵頻率可以改變轉速，從而利用變頻器來控制注水泵的轉速，在不需要較高轉速的情況下可以相應地調低轉速，從而達到節能的目的。

高壓變頻器與普通變頻器相比具有以下優點：

高壓變頻器采用液晶數字顯示界面，調整觸摸式面板，可隨時顯示電壓、電流、頻率、電動機轉速，可非常直觀地顯示電動機的實時狀態。精確的頻率分辨率和高的調速精度，完全可以滿足各種工藝工況的要求；

高壓變頻器具有國際通用的外部接口，可以同可編程控制器（PLC）和工控機等各種儀表相連，并可與原設備控制回路相連接，構成部分閉環系統，如與DCS系統實現數據交換和連鎖控制等。具有就地和異地操作功能，可通過互聯網實現遠程監控功能。

變頻機具有過壓，過流，欠壓和變頻機故障保護功能，具有電力電子保護和工業電氣保護功能，保證變頻器和電動機在正常運行和故障時安全可靠。

電動機可實現軟啟動和軟制動，啟動電流小，小于電動機的額定電流，電動機啟動時間連續可調，減少了對電網的影響。

由于多功率單元具有相同的結構及參數，便于功率單元模塊化，實現冗余設計，即便在個別單元故障時也可通過單元旁路功能將該單元短路，系統仍能正常或降額運行。

控制系統采用光纜隔離通信，避免了系統干擾。變頻與工頻之間可實現無干擾切換。

2 現場應用

牛居聯合站5#高壓注水泵加裝變頻調速裝置，以達到調節注水流量、滿足注水負荷要求，以及降低注水成本的需求，泵管壓差造成的能量損失可大大減小，甚至可能消除。同時，在變頻調速裝置的參與下，根據最優原則運行注水泵和調整注水管網的流量和壓力，盡可能減少配水間及井口的節流損失，從而使整個注水系統在高效區運行，達到節能的目的。

牛居聯合站安裝高壓變頻調速裝置后，實現了節能減耗。

3.3 將電能計量儀器和計算機技術相結合

將電能計量儀器測量出的數據用計算機軟件進行處理，可以對電力系統的狀態進行評估，并能實時監測系統中存在的損耗。運用通信技術，使電力設備和目的地之間存在一定的聯系，數據相互傳輸，這樣可以有效地節省時間，起到節能降耗的作用。

4 結論

1）在電力系統中，要加強電能管理，提高系統的防竊電性能。將計量的關口放在距離電源比較近的地方，并用密閉容器將裸露的部分進行封裝，對日常需要維護的地方安裝鉛封柱，一般最少是兩個。

2）采用先進的電能計量設備，確保電能計量的準確性。

3）電能的傳輸多采用高壓傳輸，為了防止輸電線路和設備的腐蝕、老化，需要定期對這些設備進行維修保養，以保證電能安全并減少電能損耗。

4）在企業中大力推廣智能抄表系統，保證抄表數據實時、準確的傳輸，這樣可以起到有效節能的作用。