高壓變頻器在大功率注水泵上的解決方案(已修改)
2025-05-28 06:10 本頁面
【正文】 站名 泵名稱 型號 揚程（ m） 流量（ hm3 ） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 軸功率（ kw） 效率 (%) 配用功率（ kw） 允許吸程 (m) 生產(chǎn)日期 重量 (kg) 生產(chǎn)商 注： 電機名稱 型號 額定電流（ A） 額定功率（ kw） 額定轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 額定電壓（ v） 制成日期 制造商 注： 高壓變頻器在大功率注水泵上的解決方案 文： 張海岳 來源：九洲電氣 發(fā)表時間： 2021820 11:42:22 瀏覽量： 1051 一、引言 注水是油田開發(fā)中穩(wěn)油增產(chǎn)的重要措施之一。它有效地補充了地層的能量，保持了地層的壓力，對提高采油速度和原油采收率，確保油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了積極作用。 一直以來，大慶油田大功率注水電機所用的高壓大功率變頻器為國外品牌所壟斷。 2021年8 月，九洲電氣自已研發(fā)的熱管散熱系統(tǒng)完美的解決了（ 200A）大功率高壓變頻器的散熱技術(shù)瓶頸后，第一套 2500KVA/6KV 高壓大功率高壓變頻器在山東康達(dá)水泥投運成功，連續(xù)運行一年無故障。 2021 年 9 月份，九洲電氣高壓大功率高 壓變頻器一舉中標(biāo)大慶油田大功率注水電機節(jié)能改造用橇裝式高壓大功率變頻器 4 臺，分別為大慶油田杏 V2 注水站注水泵6KV2500KW，杏 V1 注水站注水泵 6KV2240KW，聚南二十四注水站注水泵 6KV2240KW，聚南二十五注水站注水泵 6KV2021KW。 打破了國外品牌在大慶油田大功率注水電機所用的高壓大功率變頻器的一統(tǒng)天一的壟斷地位，為高壓大功率高壓變頻器國產(chǎn)品牌的 在大慶油田大功率注水電機的應(yīng)用開了先河。 二、采油五廠杏南區(qū)注水系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題。 1．現(xiàn)狀 2021 年 6 月底，杏南開發(fā)區(qū)建成注水井 1822 口，其中開井?dāng)?shù) 1511 口，注水站 9 座，注水泵 25 臺，裝機功率總計 49140KW，設(shè)計注水能力 104m3/d ,實際負(fù)荷 104m3/d,負(fù)荷率 71%。純油田區(qū)采用單干管單井配水流程，過渡帶采用單干管多井配水流程。 2．存在問題 現(xiàn)注水系統(tǒng)按水質(zhì)分為普通污水注入系統(tǒng)，三次加密井注入系統(tǒng)，含聚污水注入系統(tǒng)。由于沒有調(diào)節(jié)措施，在注水方案變動和鉆井關(guān)井時，只能通過調(diào)整注水泵運行的臺數(shù)和型號來調(diào)整注水泵出口水量，調(diào)節(jié)效率低，適應(yīng)性差，注水系統(tǒng)多處 于壓力較高的狀態(tài)下運行，鉆關(guān)水量平均在 5000 m3/d 左右，注水系統(tǒng)單耗較正常運行時單耗高出 ，最高時高出,嚴(yán)重時由于注水量偏低，注水泵無法正常開啟。 三 . 解決方案 為解決杏南油田普通污水注水系統(tǒng)無綜合調(diào)節(jié)措施導(dǎo)致泵水單耗的問題，決定采用高壓變頻技術(shù)，在杏南開發(fā)區(qū)實現(xiàn)水量和壓力的綜合調(diào)節(jié)，保證注水壓力在合理范圍之內(nèi) ，降低泵水單耗。 根據(jù)注水站布局情況和各注水站的單耗實際情況，在雙水質(zhì)注水站（ 和 ）杏 V2注水站實行節(jié)能技術(shù) 改造成，安裝一套容量為 3150KVA/6KV 的哈爾濱九洲電氣股份有限公司生產(chǎn)的橇裝式高壓變頻裝置，實現(xiàn)一拖二，既能對 “”水質(zhì)系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)節(jié)，又能對： ““水質(zhì)系統(tǒng)實現(xiàn)調(diào)節(jié)。 四．九洲電氣橇裝式高壓變頻裝置 （一） .高壓變頻室 ,高壓變頻器的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計高壓變頻器室采用彩鋼板廠房，為保證良好隔熱保溫，板壁要求在 100mm 以上，考慮到高壓變頻器中的變壓器柜為變頻器的主要發(fā)熱源，將變壓器柜和功率柜，控制柜分為兩室放置，這樣就能充分保證變頻器運行的可靠性。 由于大慶油田處在我國北方高 寒地區(qū)，春夏秋較短，冬季相對較長。因此變頻器的散熱采用空調(diào) +風(fēng)道的復(fù)合模式。即春夏秋用空調(diào)，冬季用風(fēng)道散熱的方式。同時在板房內(nèi)配置電加熱器，以保持冬季變頻室在變頻器停運檢修維護(hù)時的溫度。 彩鋼板房剖面圖如下： （二）一次系統(tǒng)方案的設(shè)計： 方案圖如下： 說明： 1. QS1～ QS5 為高壓隔離刀閘 2. QS4,QS5 機械互鎖。 3. QS4 與 QS1,QF1 電氣互鎖，加裝程序鎖。 4. QS5 與 QS2,QF2 電氣互鎖，加裝程序鎖。 5. 電機既可工頻運行，也可變頻運行，同一時刻一臺電機只允許運行在工頻或變頻狀態(tài)。 6. 變頻器檢修維護(hù)時，將 QS3， QS4， QS5 全部斷開，有明顯的斷開點，保護(hù)了維護(hù)人員的安全。 7. 變頻器檢修維護(hù)時，電機（ M1， M2）可工頻運行，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 (三 ). 設(shè)備參數(shù)： 1. 電機參數(shù)： 額定電壓： 6KV 額定電流： 265A 額定功率： 2500KW 2. 高壓變頻器技術(shù)參數(shù)： 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用高 高方式，輸入側(cè)直接接 6kV 電壓等級的電源，輸出連接甲方 6kV 異步電動機。 設(shè)計使用標(biāo)準(zhǔn) DL/T9942021 安裝地點 室內(nèi) 技術(shù)方案 交 直 交、高 高方式 對電動機要求 普通鼠籠式 (或繞線式 )異步電機 額定輸入電壓允許變化范圍 6kV177。10% 額定容量 3150KVA 系統(tǒng)輸出電壓 0～ 6kV 系統(tǒng)輸出電流 0～ 315A 頻率輸出范圍 0～ 50Hz 額定輸入頻率 /允許變化范圍 50Hz177。10% 變頻器效率 滿載時 ≥97% 諧波 輸入電壓 ≤4%,輸出電流 ≤4% 輸入側(cè)功率因數(shù) ≥（在調(diào)速范圍內(nèi)） 控制電源 380V177。10%AC， 6kVA 控制電源 UPS 型式、參數(shù)及容量 在線式， 3000 VAh 高低壓隔離 采用光纖 噪聲等級 在設(shè)備 1 米外 ≤75dB 冷卻方式 強迫風(fēng)冷（熱管） 過載能力 120%過載時間 1 分鐘 (每 10 分鐘 ) 模擬量信號 (輸入 )規(guī)格及數(shù)量 4～ 20mA， 2 路 模擬量信號 (輸出 )規(guī)格及數(shù)量 4～ 20mA， 2 路 開關(guān)量信號 (輸入 )規(guī)格及數(shù)量 干接點， 12 路 開關(guān)量信號 (輸出 )規(guī)格及數(shù)量 干接
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