初探外輸油泵節(jié)能降耗中變頻器的應用

摘 ?要：可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化背景下，外輸油泵的節(jié)能降耗問題越發(fā)凸顯，本文從某聯(lián)合站輸油系統(tǒng)的能耗情況出發(fā)，結合變頻器的運作機理，就變頻器在外輸油泵節(jié)能降耗中的應用進行了分析和研究。

關鍵詞：外輸油泵;節(jié)能降耗;變頻器;應用

1引言

某聯(lián)合站輸油系統(tǒng)設置了三臺離心式輸油泵，型號為125D-25×6B，電機功率55kw。在實際應用中，因為輸油站現(xiàn)階段的輸油量相對較小（平均85m?/h），僅運行一臺輸油泵，通過調(diào)節(jié)輸油泵閥門開度的方式來進行流量的調(diào)節(jié)。

2 變頻器運作機理

變頻器主要是借助相應的可控硅整流模塊以及大容量高壓電容，將原本工頻電源中的三相交流電轉化為直流電，然后利用大功率晶體管，再次將直流電轉換為三相交流電，確保其頻率能夠自主調(diào)節(jié)。變頻器包含為了整流、濾波、逆變、制動以及驅動等微處理單元，依照IGBT的開斷實現(xiàn)對于輸出電源電壓和頻率的調(diào)整，也可以從電機的運行需求出發(fā)，為其提供相應的電源電壓，從而實現(xiàn)調(diào)速節(jié)能的目的。

變頻器的功能作用體現(xiàn)在三個方面：一是變頻節(jié)能。借助相應的變頻調(diào)速，當流量需求減小時，可以適當減低泵體轉速，確保其能夠與實際工況相對應。而為了能夠得到可變電壓和頻率，需要先將電源提供的交流電轉換為直流電，然后再借助逆變器將直流電轉化為交流電，常規(guī)意義上的逆變器僅能夠將直流電源逆變?yōu)轭l率和電壓固定的逆變電源，變頻器則可以得到頻率和電壓可調(diào)的逆變電源;二是功率因數(shù)補償節(jié)能。借助變頻器所具備的濾波電容作用，能夠實現(xiàn)無功補償，增加有功功率，從而降低不必要的能源消耗;三是軟啟動節(jié)能。在運用變頻器后，電機可以從硬啟動轉變?yōu)檐泦樱_保啟動電流能夠從零開始，最大電流值也能夠被控制在額定電流以內(nèi)，在減少電網(wǎng)沖擊的同時，也可以延長設備的使用壽命。

3 變頻器在外輸油泵節(jié)能降耗中的應用

3.1可行性

依照變頻器的節(jié)能原理，如果將外輸油泵原本的節(jié)流調(diào)節(jié)轉變?yōu)樽兯僬{(diào)節(jié)，耗電量會依照與轉速成立方的比例下降，具有相當明顯的節(jié)能效果。因此，將變頻器應用到外輸油泵節(jié)能降耗中，主要是借助變頻器實現(xiàn)對于輸油泵轉數(shù)的自動調(diào)節(jié)，以此來實現(xiàn)對于流量的有效控制，在降低工作人員勞動強度，減少電能消耗的同時，也可以對離心泵出口憋壓引發(fā)的出口端盤根泄漏量偏大的問題進行解決，有效消除隱患，保證生產(chǎn)安全。而從該聯(lián)合站采用的生產(chǎn)工藝以及外輸油泵的運行狀況分析，將變頻器安裝在輸油泵上實現(xiàn)節(jié)能降耗，具備良好的可行性。

3.2應用過程

借助變頻器對外輸油泵進行調(diào)節(jié)，主要是依照差壓變送器檢測到的凈化油緩沖罐中的液位信號，與變頻器的給定信號進行對比，得到相應的差值，然后依照差值來對外輸油泵的轉速進行自動調(diào)節(jié)，以此來完成凈化油緩沖泵液位的自動化控制，將液位穩(wěn)定在合理的高度范圍內(nèi)。如果精華油緩沖罐內(nèi)的液位出現(xiàn)了較大變化，差壓變送器的輸出信號也會隨之改變，在輸入變頻器進行處理后，可以通過輸油泵電機電源頻率的調(diào)整來推動電動機轉速的變化，當原油來油量穩(wěn)定乃至達到相對靜止的狀態(tài)時，輸油泵會保持恒定轉速;當原油來油量增大，凈化油緩沖罐中的液位較高時，油泵轉速升高，出口油量會隨之增大;當原油來油量減少，凈化油緩沖罐液位較低時，油泵的轉速也會隨之降低，出口油量變小。在聯(lián)合站實際運行中，應該將凈化油緩沖罐的液位控制在1.5m左右，這樣才能切實保證輸油的平穩(wěn)性和可靠性。

3.3主要作用

將變頻器應用到外輸油泵節(jié)能降耗中，所能夠發(fā)揮出的作用體現(xiàn)在很多方面：一是可以依照相應的關系式n=60f1（1-S）/p實現(xiàn)平滑無極調(diào)速，具有大范圍高精度的特點，能夠將電機固有的機械特性保留，不存在任何的附加轉差損耗，在保證高效率的同時，可以降低電機起動電流和起動能耗;二是借助電子計算機，能夠完成對于輸油泵的過程控制，同時也可以提供多樣化的保護措施，具有運行可靠、控制連續(xù)的特點，能夠顯著提升控制的精度，保持工況穩(wěn)定;三是通過工頻和變頻相互鎖定的方式，大大提高了設備運行的穩(wěn)定性和安全性，能夠避免工作人員操作失誤引發(fā)的問題，切實保證生產(chǎn)安全;四是變頻狀態(tài)下，工作人員可以進行手動調(diào)節(jié)和自動調(diào)節(jié)之間的相互切換，有效減輕勞動強度，提高工作效率;五是設置有相應的急停按鈕，在輸油泵機組出現(xiàn)異常時，只需要按下按鈕就能夠立即停泵，保證機組的運行安全。

3.4經(jīng)濟效益

在設置變頻器后，聯(lián)合站外輸油泵的能耗從原本的0.6kwh/t下降到了0.15kwh/t，系統(tǒng)效率也從原本的40.2%上升到了45.8%。如果依照年輸油量70萬噸計算，輸油站每年可減少耗電31.5萬千瓦時，以每度電0.4元的價格進行計算，可以節(jié)約電費12.6萬元，一年就能夠將變頻器安裝的成本收回。而自動調(diào)節(jié)功能的實現(xiàn)，能夠確保凈化油緩沖罐內(nèi)的液位始終保持在40%，日輸油量更加穩(wěn)定，也可以顯著降低工作人員的勞動強度，對工作環(huán)境進行改善。

4 結語

總而言之，將變頻器應用到外輸油泵的節(jié)能降耗中，能夠借助相應的變頻調(diào)速功能，實現(xiàn)對于輸油泵電機轉速的自動調(diào)節(jié)和控制，確保其能夠更好的適應實際生產(chǎn)狀況，具備良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益，在推動原油輸送系統(tǒng)穩(wěn)定運行方面同樣發(fā)揮著不容忽視的作用，應該得到足夠的重視。

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作者簡介：王小帆，女，1989年6月7日，漢，黑龍江省肇源縣，在大慶油田有限責任公司采油三廠三礦一隊一號站從事資料員工作。