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行業(yè)應(yīng)用
Industry application
油田現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動控制
1.油田行業(yè)特點(diǎn)
油田的主要能耗在交流異步電機(jī)驅(qū)動的高壓注水泵、磕頭機(jī)、輸油泵上面。傳統(tǒng)油田的電機(jī)驅(qū)動技術(shù)產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)電控柜或變頻器驅(qū)動控制,存在許多節(jié)能省電的空間,值得深入探討。
注水泵采用傳統(tǒng)移相電機(jī)軟啟動器驅(qū)動,由于無法帶載啟動或者接近于全壓啟動的沖擊電流,這種情況下的電網(wǎng)容量非常大,電機(jī)發(fā)熱量大,軟啟動無法達(dá)到有效限制啟動沖擊電流,水泵的壽命嚴(yán)重縮短。當(dāng)前也有采用高壓變頻器節(jié)能驅(qū)動,但是高壓變頻器本身帶來25%的運(yùn)行驅(qū)動損耗,故障率高,價(jià)格高,根本達(dá)不到節(jié)能預(yù)期效果。
抽油機(jī)(磕頭機(jī))采用傳統(tǒng)三相交流異步電機(jī)星三角降壓啟動損耗較大,有的采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動,由于沒有合適的驅(qū)動裝置,啟動電流很大,如果采用變頻器啟動則會產(chǎn)生15%的額外能源損耗而且加大故障率,不用變頻器則時(shí)常會燒毀電機(jī)。
輸油泵采用傳統(tǒng)電機(jī)軟啟動器或者星三角啟動裝置,這些傳統(tǒng)電氣設(shè)備都會帶來很大的節(jié)能空間,請參考下圖說明。
2.傳統(tǒng)油田高壓注水泵/輸油泵采用高壓變頻器主要缺失
瘦斯達(dá)交流驅(qū)動器替代傳統(tǒng)電控柜的效益:
降低30%電氣總投資費(fèi)用,每月節(jié)約25%電費(fèi),電控柜縮小80%體積。
高壓單元串聯(lián)變頻器采用串聯(lián)疊加性原理,高壓10KV經(jīng)過移相變壓器降壓改變相序及電壓等級,再經(jīng)過功率單元變頻調(diào)速,最后串聯(lián)起來輸出為10KV電壓等級。
高壓變頻器缺失:
1.移相變壓器的損耗最低10%,全部驅(qū)動運(yùn)行損耗達(dá)到25%左右。
2.低壓變頻器本身運(yùn)行時(shí)會增加電網(wǎng)變壓器的諧波損耗2-5%。
3.高壓變頻器PWM高頻開關(guān)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)燙運(yùn)行損耗提高10%左右。
4.高壓變頻器本身的損耗約2-4%。
5.電網(wǎng)諧波污染無法忍受;諧波污染影響到二次變電所,大功率影響到一次變電所。
6.如果需要諧波治理等于再購買一臺高壓變頻器,那么運(yùn)行損耗再加倍計(jì)算。
7.高壓變頻器投資金額極高,加上故障率極高,回收時(shí)間遙遙無期。
8.高壓變頻器的PWM波形帶來嚴(yán)重的無線電干擾(EMI)問題。
9.風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備一般不允許調(diào)速,調(diào)速以后所有運(yùn)行參數(shù)均改變(壓力、流量平方下降),調(diào)速后負(fù)載設(shè)備運(yùn)行效率急劇惡化。
10.高壓變頻器的電子元器件太多,損耗大,發(fā)熱量高,導(dǎo)致產(chǎn)品故障率極高。
通過以上分析后就知道單元串聯(lián)高壓變頻器不適合做風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)節(jié)能改造,這是所有已經(jīng)使用高壓單元串聯(lián)變頻器節(jié)能改造驗(yàn)證的共同結(jié)果。
3.油田抽油機(jī)行業(yè)待解決電氣問題
1.降低電氣總投資成本,也就是降低電控柜、動力線等相關(guān)費(fèi)用。
2.電機(jī)啟動時(shí)無啟動沖擊電流,應(yīng)該允許多次啟動不會影響到電網(wǎng)及驅(qū)動電機(jī)。
3.有效降低電網(wǎng)啟動容量,最好沒有啟動沖擊電流。
4.降低流動電費(fèi);允許多次啟停方式提高電機(jī)能源利用率。
5.解決大馬拉小車問題,減免無功補(bǔ)償設(shè)備。
6.價(jià)格合理(最好高壓變頻器的1/3以內(nèi)),產(chǎn)品可靠性高。
7.可免除再投資購買各種電氣輔助設(shè)備(沒有環(huán)境污染問題)。
8.能夠智能自動化節(jié)能驅(qū)動控制,通過壓力、流量反饋信號閉環(huán)控制。
9.具備現(xiàn)代化人機(jī)界面控制,各種通訊接口或觸摸屏人機(jī)界面。
10.產(chǎn)品可靠性高,故障率低,密閉性好(因?yàn)榄h(huán)境潮濕)。
4.各種啟動裝置啟動特性比較
5.瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜
2016年寧夏長慶油田(銀川)磕頭機(jī)節(jié)能改造如下表;西普瘦斯達(dá)交流驅(qū)動器采用一用一備方案,改造后可靠性高,節(jié)電效果超過10%以上,同時(shí)解決了油田抽油機(jī)過去許多無法解決的問題。
油田抽油機(jī)不同設(shè)備的選型介紹請參考相關(guān)行業(yè)點(diǎn)擊資料介紹
泵浦機(jī)械現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動與智能控制
油田注水泵與輸油泵應(yīng)用
瘦斯達(dá)中高壓節(jié)能型交流驅(qū)動器-H6可接受物理量反饋控制,作為電機(jī)啟??刂菩盘?,全速時(shí)可以旁路運(yùn)行沒有額外損耗發(fā)生,采用交交變頻式技術(shù),可帶載啟動沒有沖擊電流。具有泵停功能防止水錘現(xiàn)象。進(jìn)一步資料請查看泵浦現(xiàn)代化節(jié)能驅(qū)動資料。
用戶如需調(diào)速,可選用環(huán)保型綠色變頻器(A7/H7)替代傳統(tǒng)電壓型變頻器,這樣沒有諧波污染及電機(jī)PWM噪音無線電干擾等問題。
6.瘦斯達(dá)替代傳統(tǒng)電控柜的主要效益
1.電氣投資總成本下降20%左右,包括電網(wǎng)容量下降,動力線及開關(guān)設(shè)備等。
2.電控柜體積縮小80%。
3.電網(wǎng)容量下調(diào)無功補(bǔ)償及基本電費(fèi)同時(shí)下調(diào)。
4.接觸器采用半導(dǎo)體過零開關(guān)控制,沒有火花拉弧現(xiàn)象。
5.可利用多次啟動方式(無啟動沖擊電流)節(jié)能控制-流動電費(fèi)下降20%左右。
6.不必再投資購買節(jié)能改造、技術(shù)改造、無功補(bǔ)償、污染防治設(shè)備。
7.具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,局網(wǎng)、總線、RS-485,MODBUS-RTU,PROFIBUS-DP
8.全方位電機(jī)保護(hù)功能,電機(jī)不再燒毀。