初探外输油泵节能降耗中变频器的应用

摘  要：可持续发展理念不断深化背景下，外输油泵的节能降耗问题越发凸显，本文从某联合站输油系统的能耗情况出发，结合变频器的运作机理，就变频器在外输油泵节能降耗中的应用进行了分析和研究。

关键词：外输油泵;节能降耗;变频器;应用

1引言

某联合站输油系统设置了三台离心式输油泵，型号为125D-25×6B，电机功率55kw。在实际应用中，因为输油站现阶段的输油量相对较小（平均85m?/h），仅运行一台输油泵，通过调节输油泵阀门开度的方式来进行流量的调节。

2 变频器运作机理

变频器主要是借助相应的可控硅整流模块以及大容量高压电容，将原本工频电源中的三相交流电转化为直流电，然后利用大功率晶体管，再次将直流电转换为三相交流电，确保其频率能够自主调节。变频器包含为了整流、滤波、逆变、制动以及驱动等微处理单元，依照IGBT的开断实现对于输出电源电压和频率的调整，也可以从电机的运行需求出发，为其提供相应的电源电压，从而实现调速节能的目的。

变频器的功能作用体现在三个方面：一是变频节能。借助相应的变频调速，当流量需求减小时，可以适当减低泵体转速，确保其能够与实际工况相对应。而为了能够得到可变电压和频率，需要先将电源提供的交流电转换为直流电，然后再借助逆变器将直流电转化为交流电，常规意义上的逆变器仅能够将直流电源逆变为频率和电压固定的逆变电源，变频器则可以得到频率和电压可调的逆变电源;二是功率因数补偿节能。借助变频器所具备的滤波电容作用，能够实现无功补偿，增加有功功率，从而降低不必要的能源消耗;三是软启动节能。在运用变频器后，电机可以从硬启动转变为软启动，确保启动电流能够从零开始，最大电流值也能够被控制在额定电流以内，在减少电网冲击的同时，也可以延长设备的使用寿命。

3 变频器在外输油泵节能降耗中的应用

3.1可行性

依照变频器的节能原理，如果将外输油泵原本的节流调节转变为变速调节，耗电量会依照与转速成立方的比例下降，具有相当明显的节能效果。因此，将变频器应用到外输油泵节能降耗中，主要是借助变频器实现对于输油泵转数的自动调节，以此来实现对于流量的有效控制，在降低工作人员劳动强度，减少电能消耗的同时，也可以对离心泵出口憋压引发的出口端盘根泄漏量偏大的问题进行解决，有效消除隐患，保证生产安全。而从该联合站采用的生产工艺以及外输油泵的运行状况分析，将变频器安装在输油泵上实现节能降耗，具备良好的可行性。

3.2应用过程

借助变频器对外输油泵进行调节，主要是依照差压变送器检测到的净化油缓冲罐中的液位信号，与变频器的给定信号进行对比，得到相应的差值，然后依照差值来对外输油泵的转速进行自动调节，以此来完成净化油缓冲泵液位的自动化控制，将液位稳定在合理的高度范圍内。如果精华油缓冲罐内的液位出现了较大变化，差压变送器的输出信号也会随之改变，在输入变频器进行处理后，可以通过输油泵电机电源频率的调整来推动电动机转速的变化，当原油来油量稳定乃至达到相对静止的状态时，输油泵会保持恒定转速;当原油来油量增大，净化油缓冲罐中的液位较高时，油泵转速升高，出口油量会随之增大;当原油来油量减少，净化油缓冲罐液位较低时，油泵的转速也会随之降低，出口油量变小。在联合站实际运行中，应该将净化油缓冲罐的液位控制在1.5m左右，这样才能切实保证输油的平稳性和可靠性。

3.3主要作用

将变频器应用到外输油泵节能降耗中，所能够发挥出的作用体现在很多方面：一是可以依照相应的关系式n=60f1（1-S）/p实现平滑无极调速，具有大范围高精度的特点，能够将电机固有的机械特性保留，不存在任何的附加转差损耗，在保证高效率的同时，可以降低电机起动电流和起动能耗;二是借助电子计算机，能够完成对于输油泵的过程控制，同时也可以提供多样化的保护措施，具有运行可靠、控制连续的特点，能够显著提升控制的精度，保持工况稳定;三是通过工频和变频相互锁定的方式，大大提高了设备运行的稳定性和安全性，能够避免工作人员操作失误引发的问题，切实保证生产安全;四是变频状态下，工作人员可以进行手动调节和自动调节之间的相互切换，有效减轻劳动强度，提高工作效率;五是设置有相应的急停按钮，在输油泵机组出现异常时，只需要按下按钮就能够立即停泵，保证机组的运行安全。

3.4经济效益

在设置变频器后，联合站外输油泵的能耗从原本的0.6kwh/t下降到了0.15kwh/t，系统效率也从原本的40.2%上升到了45.8%。如果依照年输油量70万吨计算，输油站每年可减少耗电31.5万千瓦时，以每度电0.4元的价格进行计算，可以节约电费12.6万元，一年就能够将变频器安装的成本收回。而自动调节功能的实现，能够确保净化油缓冲罐内的液位始终保持在40%，日输油量更加稳定，也可以显著降低工作人员的劳动强度，对工作环境进行改善。

4 结语

总而言之，将变频器应用到外输油泵的节能降耗中，能够借助相应的变频调速功能，实现对于输油泵电机转速的自动调节和控制，确保其能够更好的适应实际生产状况，具备良好的节能效果和经济效益，在推动原油输送系统稳定运行方面同样发挥着不容忽视的作用，应该得到足够的重视。

参考文献

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作者简介：王小帆，女，1989年6月7日，汉，黑龙江省肇源县，在大庆油田有限责任公司采油三厂三矿一队一号站从事资料员工作。