变频器在输油岗中的应用

[摘 要]由于我国目前用油量不断攀升，在整个原油输送过程中，变流量进行输送能够适应大多数的工况要求。在输油过程中进行流量调节过程中，因为输油泵的节流调节作用会造成严重的油量损失，造成能源的浪费，同时还会对泵形成漩涡冲击作用，产生剧烈的振动和噪音，会造成整个系统使用寿命的降低。如果使用车削叶轮或者多级泵进行改造，同时在系统中加入阀门来进行节流，仍会造成一定程度的损失。变频器技术在我国发展比较成熟，而其用于调速方面是近年来刚发展起来的一门新技术，自动化程度比较高，且能够有效地调节速度与流量，具有非常好的市场前景。

[关键词]变频器；输油泵；调速；节能

中图分类号：G115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0289-01

引言

伴随着我国电子工业技术的不断发展，交流变频器经过了近几十年的发展已经迅速进入到工业调速领域，其可以完全控制开口阀门，同时通过改变泵的转速来进行流量控制，节流效果明显且能源浪费比较少。因为变频器具有调速范围广、与设备融合性高一级再生制动容易等优势，被广泛使用在石油化工等领域。

1.交流变频器的工作原理

通常，我们把电压和频率固定不变的交流电转变为电压或者频率交互变化的交流电的装置称之为“变频器”。该种装置通常会把三相或者单相交流电转化为直流电（DC）。然后再将已经转化后的直流电转化为三相或者单相交流电。变频器能够将电源的输出频率与电压同时改变，也就是能够改变电机运行曲线上的n0，使电机的运行曲线向下移动。由此可见，变频器能够将电机以较小的启动电流而或者较大的启动转矩，进而实现启动较大载荷。变频器具有较好的调压、调频、稳压、调速等基本功能，通过将先进的科学技术应用其中，虽然价格较为昂贵，但是性能良好，内部结构比较复杂但是使用起来非常便捷，所以其不仅仅使用在启动电机方面，在其他的各个领域都有了较大范围的使用。目前我国变频器技术相对较成熟，各种各样的功率、外形、体积、用途等都有，伴随着技术的不断发展和进步，其技术水平不断提高，成本不断下降，未来发展空间巨大，也必然会带动我国各样各业快速发展。

2.变频控制方式

在输油过程中，如果使用变频器来控制输送的流量以及泵的效率，那么就实现非常好的节能效果。但是为了保证其能够正常工作，输送过程中除了要保证所用设备具有非常高的可靠性之外，还应该与工业技术相结合，充分考虑现场施工环境，保证启动、停机以及调节各个方面的安全性，提高输油效率。

2.1能够手动切换变频和工频的功能

只要变频系统出现影响功能性的故障，能够手动切换到工频档，脱离变频系统，在进行变频系统的维修过程中能够保证设备输油的正常运行，以满足日常输油的需求，不致影响日常的使用。

2.2利用开环手动方式调节运转频率

考虑到系统运行的稳定性要求，以及反打孔盗油的要求，对压力变化积极的进行定位捕捉的特性，本调节系统不适用于闭环调节控制。因为输油泵在使用过程中一旦出现波动就会对整个输油系统产生较大影响，比如使用闭环控制，非常容易导致系统出现自动停机现象，或者导致整个输油系统出现紊乱，因为调速系统的自行对压力变化积极跟踪并且进一步无法准确确定位压力的变化点，对于整个输油生产造成非常严重的影响。而人为使用开环控制，经过了一定运行时间的研究发现，在不同的使用情况下，对变频系统参数进行人为设定和调节，能够有效的降低一部分成本，同时能够提高输油系统的安全性。

2.3优化系统保护参数

在进行输油系统选择过程中，必须要利用先进的技术进行合理的匹配和选择，同时要在系统中设置一些保护参数。这样做的主要目的是为了防止过灵敏保护变频系统导致的输油泵出现停机现象，对整个输油系统的操作稳定性造成非常严重的影响，甚至还会影响整个系统的正常工作。

3变频器的应用效果

3.1变频器的工作过程简介

变频器进行调节的工作过程为：变频器根据差压变送器将系统检测的净化油缓冲罐的液位信号，与变频器的给定信号进行比较，两者比较之后的差值进行自动调节外输送泵的转速，进而达到净化油缓冲罐也为的自我了解作用，保证净化油缓冲罐一直处于相对稳定的认为设定高度。一旦其发生变化，会造成差压变送器输出信号随之发生变化，输入变频器进行调节后，输油泵电源频率发生变化，使得电动机转速发生变化，当脱后原油的数量处于稳定范围内时，就出出现相对稳定的运行状态，油泵的转速也处于稳定状态；油量增大时，净化油罐的也为会升高，那么油泵转速会升高，其出油量会持续上升；反之，当油量减少时，净化油缓冲罐的液位下降，油泵的转速会降低，出油量也会随之下降。这就保证了缓冲罐的液位一直保持在1.5m左右，进行实现输油量的平稳运行。

3.2应用变频器后实现的经济效益

输油岗中安装变频器之后，外输油泵的输油单耗由0.6Kwh/t下降到0.15Kwh/t左右，输油单耗从总体上来看下降了0.45Kwh/t，输油系统的工作效率有原来的40.2%提高到45%。假设某输送管道全面的输油量为700000吨计算，每年可以减少耗电量为700000tX0.45Kwh/t=315000Kwh，以每度电0.4元计算，每年可以节约电费为315000X0.4=126000=12.6万元。由此可见，运行一年后即可收回所有安全费用。同时，因为达到了自动调节的作用，净化油缓冲罐也为一直位于40%左右，充分的保证日输油量的稳定性，并且大大降低了所有从事该岗位工人的工作量以及工作强度，提高其工作质量，保证了输油量整体稳定性，进而保证安全生产的顺利开展下去。

4结语

在输油系统中使用电子计算机进行过程控制，具有多种保护性措施，同时能够保证运行的可靠性实现连续控制，进而提高整个工程的控制精度和共工况稳定性。变频状态下，同时可以进行手动与自动调节的相互转换，可以提高工作效率，降低操作工人的劳动强度。变频调节技术近年来发展迅速，伴随著大功率、高电压变频器的出现，变频节能优势非常明显。而技术的成熟必然带来成本的降低，随着而来价格也在不断下降，变频器的价格已经由原先的2200～2600元/kW下降到1400～1800元/kW。比如几年来我国的西气东输工程，高压变频器单台机组的容量已经超过了20MW，节能效果非常明显，调节的灵活性也日趋显现。中国石油天然气管道工程有限公司承担的苏丹六区输油管道，其输油泵就应用了变频器进行输送速度的调节。近年来我国参与到国际工程建设项目数量逐渐增多，变频调速技术在输油管道系统中必然发挥巨大的作用，其也会会未来输油管道建设产生非常深远的影响。

参考文献：

[1]中压变频器在海上采油平台潜油电泵中的应用[J]. 杜海涛. 中国石油和化工标准与质量. 2012（14）

[2]中压变频器的技术特性及运用[J]. 何丽梅，杨j. 天然气与石油. 2012（02）