高壓變頻器在大功率注水泵上的解決方案-wenkub
2023-05-23 06:10:40 本頁(yè)面
【正文】 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(yùn)行的可靠性。 2．存在問(wèn)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)。 打破了國(guó)外品牌在大慶油田大功率注水電機(jī)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(guó)產(chǎn)品牌的 在大慶油田大功率注水電機(jī)的應(yīng)用開(kāi)了先河。它有效地補(bǔ)充了地層的能量，保持了地層的壓力，對(duì)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(lái)，大慶油田大功率注水電機(jī)所用的高壓大功率變頻器為國(guó)外品牌所壟斷。 二、采油五廠杏南區(qū)注水系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。由于沒(méi)有調(diào)節(jié)措施，在注水方案變動(dòng)和鉆井關(guān)井時(shí)，只能通過(guò)調(diào)整注水泵運(yùn)行的臺(tái)數(shù)和型號(hào)來(lái)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(yùn)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(yùn)行時(shí)單耗高出 ，最高時(shí)高出,嚴(yán)重時(shí)由于注水量偏低，注水泵無(wú)法正常開(kāi)啟。 由于大慶油田處在我國(guó)北方高 寒地區(qū)，春夏秋較短，冬季相對(duì)較長(zhǎng)。 彩鋼板房剖面圖如下： （二）一次系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)： 方案圖如下： 說(shuō)明： 1. QS1～ QS5 為高壓隔離刀閘 2. QS4,QS5 機(jī)械互鎖。 6. 變頻器檢修維護(hù)時(shí)，將 QS3， QS4， QS5 全部斷開(kāi)，有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，保護(hù)了維護(hù)人員的安全。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。 采用雙 DSP 控制，無(wú)須工控機(jī)，可靠性高，速度高達(dá)納秒級(jí)，比工業(yè)控機(jī)的響應(yīng)速度快 1000倍，杜絕了變頻器死機(jī)問(wèn)題。 ? 系統(tǒng)等效開(kāi)關(guān)頻率高，每臺(tái)功率單元開(kāi)關(guān)頻率為 ，通過(guò)串聯(lián)疊加，變頻器實(shí)際輸出的相間等效開(kāi)關(guān)頻率可達(dá) 。 ? 完善的自我診斷和故障預(yù)警機(jī)制，上電自檢，運(yùn)行中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，檢測(cè)速度高。 ? 具有反轉(zhuǎn)啟動(dòng)和飛車啟動(dòng)功能，無(wú)論電機(jī)處于正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)狀態(tài)，變頻器均可實(shí)現(xiàn)大力矩直接啟動(dòng)。 ? 內(nèi)置 PID 調(diào)節(jié)器，可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。 ? 采用兩路控制電源供電，一路由輸入變壓器二次繞組提供，一路由用戶現(xiàn)場(chǎng)提供。 ? 投運(yùn)以來(lái)獲得現(xiàn)場(chǎng)操作人員的一致好評(píng)。工頻時(shí)注 水泵，啟動(dòng)電流大（約 5～ 8 倍額定電流），機(jī)械沖擊力很大，采用變頻調(diào)速后，可以實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和軟制動(dòng)，對(duì)電機(jī)幾乎不產(chǎn)生沖擊，可大大延長(zhǎng)機(jī)械的使用壽命。完全消除泵機(jī)投入、退出時(shí)的 “水錘 ”現(xiàn)象。 通過(guò)上述的分析可看出 ,注水泵采用變頻調(diào)速改造后，不僅節(jié)約了大量電能，而且對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)真正的軟啟動(dòng)，對(duì)電機(jī)、水泵、閥門、各種工藝、高壓開(kāi)關(guān)等設(shè)備以及電網(wǎng)的啟動(dòng)沖擊大大減少，消除泵機(jī)投入、退出時(shí)的 “水錘 ”現(xiàn)象。使小流量地表水源得到利用，并同時(shí)節(jié)約大量電能，取得了資源和經(jīng)濟(jì)的雙重效益。但經(jīng)常有個(gè)別終端的用戶常會(huì)由于工況改變，工藝調(diào)整，供應(yīng)面積變化等原因，其供水量會(huì)小于原設(shè)計(jì)的容量，這時(shí)就出現(xiàn)了用大泵往出輸送小水量的情況。 在北京燕化公司動(dòng)力事業(yè)部一供水車間附近，有一 個(gè)小流量水渠，其地表流量與用量較小的用戶終端的使用量相近。 燕化公司一供水車間 3 號(hào)泵參數(shù)與改造方案簡(jiǎn)介： （ 1）、燕化公司一供水車間 3 號(hào)取水泵參數(shù)： 名稱：離心式清水泵 型號(hào)： 24SA—10A 揚(yáng)程： 39m 流量： 2700 m3/h 允許吸上真空高度： m 轉(zhuǎn)速： 730 r/min 功率： 319KW 配用功率： 360KW 生產(chǎn)日期： 1975 年 5 月 重量： 4100Kg 生產(chǎn)廠家：長(zhǎng)沙水泵廠 （ 2）、 3 號(hào)取 水泵配套電動(dòng)機(jī)參數(shù)： 名稱：異步電動(dòng)機(jī) 型號(hào)： JS1588 額定功率： 380KW 額定電壓： 6000V 額定電流： 47A 環(huán)境溫度： 35℃ 轉(zhuǎn)速： 740 r/min 絕緣等級(jí)： A 接法：星 重量： 4100 Kg 技術(shù)條件： 序號(hào)： 750259 生產(chǎn)日期： 1975 年 6 月 生產(chǎn)廠家：湘潭電機(jī)廠 （ 3）、北京燕化公司動(dòng)力事業(yè)部一供水車間 3 號(hào)泵取水網(wǎng)簡(jiǎn)介： 在北京的頤和園水系中，有一路從燕山下來(lái)的小流量天然水道，其流量較小，平均僅在 1000 m3/h 左右，但是其水質(zhì)較好，在匯入總水系前，其能作為優(yōu)質(zhì)水源而直接利用。經(jīng)過(guò)多次調(diào)節(jié)，由于精度不夠，不時(shí)出現(xiàn)用水終端供水不足，再就是小流量地表水抽干，并出現(xiàn)了幾次水泵打空，險(xiǎn)些出現(xiàn)水錘事故。故北京燕化公司動(dòng)力事業(yè)部確定用變頻調(diào)速的方案可以使額定流量為 2700 m3/h 的 離心水泵穩(wěn)定輸出 880m3/h 的水量，達(dá)到利用小流量地表水為小水量用戶供水的目標(biāo)。（ H∝ n2） 離心泵軸功率 N 與電機(jī)轉(zhuǎn)速 n 的立方成正比。 ⑶ η—Q 曲線：當(dāng)轉(zhuǎn)速為恒定時(shí)，表示離心泵的效率特性。 離心泵檔板開(kāi)度一定時(shí)，離心泵在管 網(wǎng)特性曲線 R1工作時(shí)，工況點(diǎn)為 M1。 在調(diào)節(jié)離心泵流量的過(guò)程中，離心泵的性能曲線（ H—Q 曲線）不變，工況點(diǎn)沿著離心泵的性能曲線（ H—Q 曲線）由 M1移到 M2，特性曲線由 R1變?yōu)?R2，風(fēng)機(jī)輸出流量由 Q1變?yōu)?Q2。 （ 5）、通過(guò)改變離心泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)離心泵的流量調(diào)節(jié) 在離心泵的管網(wǎng)特性不變情況下，改變離心泵的轉(zhuǎn)速，使離心泵的特性曲線（ H—Q 曲線）平行移動(dòng)，工況點(diǎn)將沿著管網(wǎng)特性曲線移動(dòng)，達(dá)到調(diào)節(jié)離心泵流量的目的。 這種方法不必對(duì)離心泵本身進(jìn)行改造，轉(zhuǎn)速由外 部調(diào)節(jié)，離心泵檔板可處于最大點(diǎn)保持不變，并能實(shí)現(xiàn)無(wú)極線性調(diào)節(jié)流量。 高壓變頻器的工作原理： （ 1）高壓變頻器的構(gòu)成： 多電平單元串聯(lián)高壓變頻器是由十八個(gè)相同的單元模塊構(gòu)成，每六個(gè)模塊為一組，分別對(duì)應(yīng)高壓回路的三相，單元供電由移相變壓器進(jìn)行供電，原理圖如下： 圖 6 高壓變頻器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （ 2）功率單元構(gòu)成： 功率單元是一種單相橋式變換器，由輸入切分變壓器的副邊繞組供
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