丁延國 李建軍 劉劍峰
1大慶油田采油六廠2大港油田采油三廠
注聚系統永磁直驅節能技術
丁延國1李建軍1劉劍峰2
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注聚泵永磁直驅節能裝置由專用驅動器、低轉速大力矩永磁電機和疊片撓性聯軸器構成。在聚喇2~3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調節注聚泵安裝永磁直驅節能裝置,通過采用注聚泵永磁直驅節能技術,取得了以下效果:節電比較明顯,與普通電動機相比平均節電率達到40%以上;無級調速范圍寬,可以在1~50 Hz的全部轉速區域內調整,系統可以長期穩定運行,電機溫升情況正常,無嚴重發熱現象;震動小,系統運行時噪聲??;系統運行電流穩定,不會對電網造成影響,諧波抑制比較理想。
注聚泵;永磁直驅;能耗;節能
注聚泵永磁直驅節能裝置由專用驅動器、低轉速大力矩永磁電機和疊片撓性聯軸器構成。
1.1 專用驅動器特性
永磁電機電感小,對電壓特別敏感,如果V/F曲線控制不好,即使相差一點,都會嚴重影響其效率,整體裝置必須在出廠前配對調好。
1.2 永磁電機特性
釹鐵硼永磁體剩磁矯頑力強,現在永磁電機功率可以做得很大,滿足注聚泵大轉矩低轉速直驅要求。另外電機結構采用凸極嵌入式轉子磁鋼固定拓撲結構,將標準片狀磁鋼放進槽里,方便將來維護和退磁處理。
1.3 疊片撓性聯軸器特性
永磁直驅節能裝置采用兩組疊片(即雙法蘭),可以同時彎曲至不同的方向,提高兩軸線偏移補償約1.5°,能保證良好的對中和動平衡精度,承受偏差時作用在軸和軸承上的應力更小,傳遞的扭矩更多。
2.1 節能效果
在聚喇2—3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調節注聚泵安裝永磁直驅節能裝置。
為驗證注聚泵永磁直驅技術的節能效果,分別記錄四臺比例調節注聚泵在工頻運行狀態、變頻運行狀態和永磁直驅運行狀態的注入壓力、日注入母液量和日耗電量數據,對比節能效果。
注聚泵安裝永磁直驅節能裝置與工頻運行狀態下相比,節電率達到40%左右;與變頻節能技術相比,節能效率提高35%左右。
2.2 傳動技術運行效果
永磁直驅節能技術電機額定轉速為200 r/min,與異步電動機相比轉速更低,從震動測試結果來看,采用永磁直驅節能技術的電動機、泵頭、管線的震動幅度均比直驅齒輪驅動技術和皮帶傳動技術低,尤其是管線震動幅度大幅度降低。由于直驅齒輪驅動技術管線的震動幅度過大,經常造成管線焊口開裂而發生高壓刺漏事故,存在較大安全隱患。
2.3 注入系統要求
注聚泵永磁直驅節能技術能夠滿足注聚生產需要。永磁直驅節能裝置所使用的永磁電機運行時發熱量低,在環境條件允許的情況下電機不需要風扇散熱,消除了風阻,為進一步降低能耗提供了空間;系統運行時噪聲小,全速運行時僅為45 dB左右。
注聚泵永磁電機輸出力矩是普通電機輸出力矩4倍以上,轉速降至1/4左右時,效率、功率因數仍較高,運行依然平穩。速度控制準確,單井注入系統工藝參數不存在波動,系統可以長期穩定運行而溫升較小,通過調整專用控制器的運行頻率隨時滿足注入要求。
通過采用注聚泵永磁直驅節能技術,取得了以下效果:節電比較明顯,與普通電動機相比平均節電率達到40%以上;無級調速范圍寬,可以在1~50 Hz的全部轉速區域內調整,系統可以長期穩定運行,電機溫升情況正常,電機無嚴重發熱現象;震動小,系統運行時噪聲??;系統運行電流穩定,不會對電網造成影響,諧波抑制比較理想。
(欄目主持楊軍)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.011