初探外輸油泵節能降耗中變頻器的應用

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

關鍵詞：外輸油泵;節能降耗;變頻器;應用

1引言

某聯合站輸油系統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，通過調節輸油泵閥門開度的方式來進行流量的調節。

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節。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的開斷實現對于輸出電源電壓和頻率的調整，也可以從電機的運行需求出發，為其提供相應的電源電壓，從而實現調速節能的目的。

變頻器的功能作用體現在三個方面：一是變頻節能。借助相應的變頻調速，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，常規意義上的逆變器僅能夠將直流電源逆變為頻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的逆變電源;二是功率因數補償節能。借助變頻器所具備的濾波電容作用，能夠實現無功補償，增加有功功率，從而降低不必要的能源消耗;三是軟啟動節能。在運用變頻器后，電機可以從硬啟動轉變為軟啟動，確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，在減少電網沖擊的同時，也可以延長設備的使用壽命。

3 變頻器在外輸油泵節能降耗中的應用

3.1可行性

依照變頻器的節能原理，如果將外輸油泵原本的節流調節轉變為變速調節，耗電量會依照與轉速成立方的比例下降，具有相當明顯的節能效果。因此，將變頻器應用到外輸油泵節能降耗中，主要是借助變頻器實現對于輸油泵轉數的自動調節，以此來實現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，保證生產安全。而從該聯合站采用的生產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節能降耗，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節，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節，以此來完成凈化油緩沖泵液位的自動化控制，將液位穩定在合理的高度范圍內。如果精華油緩沖罐內的液位出現了較大變化，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整來推動電動機轉速的變化，當原油來油量穩定乃至達到相對靜止的狀態時，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性和可靠性。

3.3主要作用

將變頻器應用到外輸油泵節能降耗中，所能夠發揮出的作用體現在很多方面：一是可以依照相應的關系式n=60f1（1-S）/p實現平滑無極調速，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、控制連續的特點，能夠顯著提升控制的精度，保持工況穩定;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定性和安全性，能夠避免工作人員操作失誤引發的問題，切實保證生產安全;四是變頻狀態下，工作人員可以進行手動調節和自動調節之間的相互切換，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經濟效益

在設置變頻器后，聯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。而自動調節功能的實現，能夠確保凈化油緩沖罐內的液位始終保持在40%，日輸油量更加穩定，也可以顯著降低工作人員的勞動強度，對工作環境進行改善。

4 結語

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

參考文獻

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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。