罗宾康变频器在海上采油平台上的应用
变频技术在海上油田的运用
变频技术在海上油田的运用摘要:随着经济的不断发展,能源紧缺越来越大,提高油田的开采技术尤为重要。
变频技术广泛应用于海上油田,尤其是注水系统等油田增产设备,对于提高石油开采效率、减少能量损耗具有重要的作用。
关键词:变频技术海上油田应用一、前言文章对变频技术在海上油田的应用背景进行了详细介绍,对变频器原理、作用以及其在海上油田的应用做了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对海上油田应用变频技术的效果进行了分析探讨。
二、变频技术在海上油田的应用背景1.目前油田注水系统等油田增产设备的现状海上油田经过30多年的高速开发,已逐渐步人高含水开发阶段。
原油产量逐年递减,采出液综合含水高,主要以注水方式保持地层能量。
一方面,注水时要求注水压力恒定,其控制难度大,容易造成超注,导致水淹、水窜现象,满足不了油田开发的需求,给油田开发和设备管理带来诸多不便。
另一方面,为满足油田开发的需要,为油田后期增产服务设备的配置常按油田最大可能的需求来设计。
而油田自身的注水系统设备是耗电大户,占整个生产的40%-60%,油田增产设备也需要充分考虑能耗问题,因此降低设备能耗是海上油田面临的重大问题。
20世纪80年代出现及推广以来,变频技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。
其卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随应用领域的不断扩大而得到充分的体现。
2.存在的问题注水系统等油田增产设备经常根据不同的生产需求进行流量、压力、水位等信号的控制,即靠改变管网特性曲线来调节设备的排量。
设备匹配难以达到最佳工况点运行,管网效率低,电能消耗高,不仅造成大量能源浪费,设备流程密封性能的破坏,还加速了设备机械磨损,严重时损坏设备,影响生产、危及人员安全。
采用异步电动机直接启动或星角降压启动的方式运行,存在着启动瞬间电流较大、机械冲击、电气保护特性差等缺点,不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,经常出现设备机械损坏同时电动机也被烧毁的现象。
变频技术在海上油田的运用
二 、变频技术在 海上 油 田的应 用背景
1 . 目前 油 田注水系 统等 油 田增产 设备 的现状 海上 油 田经过 3 0多年 的高 速开 发 ,已逐 渐步 人 高含 水开发 阶 段 。 原 油产 量逐年 递 减 ,采 出液综 合含 水高 ,主 要 以注水 方式 保 持地 层能 量 。一方 面 ,注水 时要 求注 水 压力 恒定 ,其 控制 难度 大 ,锅炉 的效 率 ,燃料 在燃 烧过 程 中必 须 配 以 适 量的空 气助 燃 ,空气 过 少 ,将 导致 燃烧 不 完全 ,烟 囱 冒黑 烟 ,空气 过 多 ,过 剩的 空气 会将 热 量从炯 囱带 走 。因此 ,要 想燃 烧充 分 ,除保 证燃 料供给 充足外 ,还必 须有 一定比例 的空气 ,即所谓 合适 的空燃 比 , 控制 好空 燃 比 ,才 能保 证燃 料充 分燃 烧 ,提高 锅炉 的热 效率 。一 般用 温度 或蒸 汽压 力和 流量 串级 加 比例调 节来 实现 ,取被 加 热介质 温 度或 蒸汽 压力 测量 值做 为燃 料气 量调 节给 定值 ,燃 料气 量的输 出乘 以系数 作为 空气 量的 给定 值对 风机 进行 变频 控制 ,使 锅炉 的运行 参数 得 到改 善 ,从而提 高了锅 炉效率 。 4 . 在注 水泵 的应用 注 水 泵 高压 电动 机 是油 田耗 电量大 的 设 备 ,尤其 是 启动 电流大 , 造成 启动 机械 转矩 对 电动机 机械 的 损伤 ,采用 变频 调速 后 ,不 但 可彻 底避免 大 启动 电流产 生 的冲击力 矩对 电动机的损 坏 ,减 少了维 护费 用 , 而且提 高 了机 组 自动化水平 ,为优 化注水 生产提供 了保证 。
、
进 而使 变频 器输 出达 到规 定要 求 的 电源 ,满足 工况 要 求 。同时各 功率 单 元通 过 自身监 测 ,产 生 工作 状态 信号 ,通过 光纤 接 口板反 馈给 微机 板 ,由系 统处理器 对 这些信 号进 行处理 ,形 成各种工 作参 数( 如输 出 电 压 、电流 、功率 因数 、电源频 率 等) ,反 馈到人 机界 面 ,产 生通 知 、报
罗宾康变频器在石化行业中的应用
罗宾康变频器在石化行业中的应用
赵伯全;盖录军;于涛
【期刊名称】《电工技术》
【年(卷),期】2006(000)003
【摘要】完美无谐波变频器是罗宾康公司设计生产的脉宽调制交流变频电机驱动器。
它具有如下优点:提供纯净的输入特性;提供较高的功率因数;提供几近完美的正弦波输出。
本文结合实际介绍完了美无谐波变频器在炼油厂常减压装置原料泵中的应用。
【总页数】1页(P15)
【作者】赵伯全;盖录军;于涛
【作者单位】中国石油呼和浩特石化公司电气车间,内蒙古,呼和浩特,010070;中国石油呼和浩特石化公司电气车间,内蒙古,呼和浩特,010070;中国石油呼和浩特石化公司电气车间,内蒙古,呼和浩特,010070
【正文语种】中文
【中图分类】TN7
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变频技术在海上油田的运用
变频技术在海上油田的运用摘要:随着经济的不断发展,能源紧缺越来越大,提高油田的开采技术尤为重要。
变频技术广泛应用于海上油田,尤其是注水系统等油田增产设备,对于提高石油开采效率、减少能量损耗具有重要的作用。
关键词:变频技术海上油田应用一、前言文章对变频技术在海上油田的应用背景进行了详细介绍,对变频器原理、作用以及其在海上油田的应用做了阐述,通过分析,并结合自身实践经验和相关理论知识,对海上油田应用变频技术的效果进行了分析探讨。
二、变频技术在海上油田的应用背景1.目前油田注水系统等油田增产设备的现状海上油田经过30多年的高速开发,已逐渐步人高含水开发阶段。
原油产量逐年递减,采出液综合含水高,主要以注水方式保持地层能量。
一方面,注水时要求注水压力恒定,其控制难度大,容易造成超注,导致水淹、水窜现象,满足不了油田开发的需求,给油田开发和设备管理带来诸多不便。
另一方面,为满足油田开发的需要,为油田后期增产服务设备的配置常按油田最大可能的需求来设计。
而油田自身的注水系统设备是耗电大户,占整个生产的40%-60%,油田增产设备也需要充分考虑能耗问题,因此降低设备能耗是海上油田面临的重大问题。
20世纪80年代出现及推广以来,变频技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。
其卓越的调速性能、显著的节电效果,改善现有设备的运行工况,提高系统安全可靠性和设备利用率,延长设备使用寿命等优点随应用领域的不断扩大而得到充分的体现。
2.存在的问题注水系统等油田增产设备经常根据不同的生产需求进行流量、压力、水位等信号的控制,即靠改变管网特性曲线来调节设备的排量。
设备匹配难以达到最佳工况点运行,管网效率低,电能消耗高,不仅造成大量能源浪费,设备流程密封性能的破坏,还加速了设备机械磨损,严重时损坏设备,影响生产、危及人员安全。
采用异步电动机直接启动或星角降压启动的方式运行,存在着启动瞬间电流较大、机械冲击、电气保护特性差等缺点,不仅影响设备使用寿命,而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备,经常出现设备机械损坏同时电动机也被烧毁的现象。
变频器在船用电力系统中的应用
变频器在船用电力系统中的应用船用电力系统是船舶的重要组成部分,它负责为舰船提供电力供应,以支持船舶各种设备和系统的正常运行。
而变频器作为一种电力调节装置,可以在船用电力系统中发挥重要的作用。
本文将探讨变频器在船用电力系统中的应用。
一、船用电力系统概述船用电力系统是由电源、配电系统和电气设备组成的整体结构。
它的主要功能是向船舶提供电能,为各种设备和系统提供电力支持。
船用电力系统一般由主发电机组、配电盘、变频器、电动机等组成。
主发电机组负责产生电能,配电盘将电能分配给各个设备和系统,而变频器作为电力调节装置,可以使得电能的输出频率和电压得到有效的调节和控制。
二、变频器在船用电力系统中的作用1. 频率转换船舶的电力需求可能会随着不同设备和系统的运行情况而发生变化,而变频器可以帮助实现频率的转换。
比如,船舶的主发电机产生的电能通常是高频率的,而某些设备可能需要低频率的电能才能正常运行。
此时,变频器可以将高频率的电能转换成低频率的电能,以满足不同设备和系统的需求。
2. 电压调节船用电力系统中的电动机通常需要不同的电压来实现不同的运行要求。
变频器可以通过调整输出电压的大小,使得电动机能够在不同的工作状态下正常运行。
此外,变频器还可以根据需求实现电压的稳定性,以减少电动机的损耗和故障。
3. 能量回收船舶在运行过程中会产生大量的惯性能量和制动能量,而变频器可以将这些能量回收并转换为电能。
这样不仅可以提高能源利用率,降低燃料消耗,还可以减少船舶对环境的影响。
三、变频器应用案例1. 主发电机组调速船舶的主发电机组通常由柴油发电机或气轮机组成,而这些发电机的转速与需求的电能输出频率不一定匹配。
因此,变频器可以通过调节主发电机组的转速,以实现电能输出频率的调节。
2. 辅助电源调节船舶的辅助电源包括油电机组、柴油发电机组等,其输出频率和电压也需要在不同工况下进行调节。
变频器可以根据实际需求对辅助电源进行电能输出频率和电压的调节,以保证船舶各个设备和系统的正常运行。
变频器在海洋平台子系统中的应用
反 , 当f 高 而超 过 额 定 频率 时 , m下 降 ,小 于 i 升 额 定 值 ,在 额 定 定 子 电流 下 , 电动 机 的 输 出转 矩
Байду номын сангаас
下 降 ,电动机 得 不到 充分 利 用 ,造 成 浪 费 。 因此 ,在 调 速 时保 持 气 隙 磁 通 量 为 定 值 ,在 基频 以下 调速 时 ,保 持u / = 数 ,即恒 磁通 变 频 lf 常  ̄ 调 速 ,属 恒 转 矩 调 速 方 式 。海 洋 平 台使 用 的变 频 器基 本上 都 采用 这 种方 式 :基 频 以上调 速 时 ,因U 不 能超过 u , 当£向上 增加 使u = e ,£ 加反 而 e 1u时 增 使 中m减 小 ,相 当于 直流 电动机 的 弱磁 调速 ,属 于 恒 功 率 调速 方 式 。变 频 器 就 是 通 过 改 变 电动 机 的 定子 供 电频 率达 到调 速 的 目的 。 1 变 频 器在 供水 系 统 中的应 用 . 1
一
电源频 率 ,H ; z
p 磁极 对 数 。 一 由公 式 可 看 出 , 在 保 持 S P 变 时 ,转 速 和 和 不 电源 频 率 成 正 比 ,通 过 调 整 电动 机 的 供 电频 率 就 可 以 调 节 电 动 机 的 转 速 , 从 而 实 现 电动 机 的 调 速 。但 改变 供 电频率 必 定 改变气 隙 磁通 中m。因异 步 电动机 定子 电路 的 电压 平衡 公式 :U 一 IZ =E + I 。 式 中 :u。 定子 相 电压 ; 一 E一 定 子绕 组感 应 电动 势 ;
第5 期
. J一 4
变频 器在海 洋平 台子 系统 中的应用
刘 海 东 , 张 文海 , 庄 涛
变频器在海洋工程中的应用案例分享
变频器在海洋工程中的应用案例分享随着人们对海洋资源的需求日益增长,海洋工程越来越成为人们关注的焦点。
变频器作为一种重要的电气设备,广泛应用于海洋工程中。
本文将介绍几个变频器在海洋工程中的应用案例,以帮助读者深入了解变频器的功能和价值。
一、概述变频器是一种用于调节电机转速和控制旋转方向的电子设备。
在工业领域中,变频器被广泛应用于各种设备的控制系统中。
随着技术的不断发展,变频器也得到了广泛应用,其中包括海洋工程领域。
二、变频器在海水养殖中的应用海水养殖一直是海洋工程中的重要组成部分。
在传统的养殖中,水温和水深等因素难以控制,导致养殖效果不稳定。
而采用变频器技术后,可以实现对水流量、温度和深度进行精细调节,提高养殖的效果和品质。
三、变频器在海上风电场中的应用随着可再生能源的发展,海上风电场也开始成为热点话题。
变频器在海上风电场中的应用主要是控制风机的转速和叶片的角度。
通过将变频器安装在风机转子的轴上,可以实现对风机转速的控制,提高风机的效率和寿命。
四、变频器在海洋石油勘探中的应用海洋石油勘探需要大量的电气设备来支撑其工作。
变频器作为电气设备中的“智能小脑”,在海洋石油勘探中发挥着重要作用。
例如,在海洋石油钻井平台上,变频器可以控制钻机的转速和扭矩,提高钻机的钻井效率和安全性。
五、变频器在海底机器人中的应用近年来,海底机器人开始广泛应用于海洋观测、资源勘探等领域。
而变频器作为一种能够控制电机速度和扭矩的设备,也开始在海底机器人中得到应用。
通过变频器技术,可以实现对机器人运动的精确控制,提高机器人的灵活性和效率。
六、总结综上所述,变频器在海洋工程中的应用非常广泛。
无论是海水养殖、海上风电场、海洋石油勘探还是海底机器人,变频器都发挥着重要作用。
理解和掌握变频器的技术和原理,有助于更好地应用它们,为海洋工程的发展和进步贡献力量。
海洋石油平台海水系统中变频器的应用
海洋石油平台海水系统中变频器的应用摘要:本文主要针对在海洋石油平台海水系统中变频器的应用做了深入的探讨和分析,其中对于在实际应用中变频器的故障处理和后续的调试做了进一步的阐述,表明了变频器在海洋石油平台中的应用存在巨大的发展空间,具有深远的现实意义和价值。
文末对变频器在海洋石油平台的应用提出了展望。
关键词:海洋石油;海水系统;变频器海水系统是海洋石油平台正常运行的重要组成部分,主要负责为消防水系统、污水处理橇、淡水发生器和下水提供水源,还为平台主发电机、燃气压缩机、中央空调机等提供冷却海水。
1 变频器的原理变频器原理是应用变频技术与微电子技术的原理,通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备。
使用的电源分为交流电源和直流电源,一般的直流电源大多是由交流电源通过变压器变压,整流滤波后得到的。
交流电源在人们使用电源中占总使用电源的95%左右。
通常,把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。
为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。
一般逆变器是把直流电源逆变为一定频率和一定电压的逆变电源。
对于逆变电源频率和电压可调的逆变器我们称为变频器。
变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。
对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。
一般变频电源是变频器价格的15-20倍。
整流部分也被称为电网侧变流部,次氯酸钠发生装置的主要作用是产生一定浓度的分,把三相交流电整流成直流电。
常见的低压整次氯酸钠溶液,用于扼杀水泵海管中海水的微生流部分是由二极管构成的不可控三相桥式电路或物,防止海洋生物在海水管系中生长。
晶闸管构成的三相可控桥式电路组成。
2海水泵变频系统设计2.1直流环节由于逆变器的负载属于感性,采用了变频调负载,在中间直流部分与电动机之间总会有无功功速装置、压力传感器与可编程序控制器构成闭环率的交换,这种无功能量的交换一般都需要中间直控制系统,根据海水出水管网的压力控制泵组的流环节的储能元件(如电容或电感)来缓冲。
变频器在船舶设备中的应用
变频器在船舶设备中的应用近年来,随着科技的不断发展,船舶设备也在逐渐更新换代。
在船上,变频器作为一种重要的设备,被广泛应用于各种电气设备中。
它不仅提高了设备的性能和效率,还为船舶的航行和工作提供了更大的便利。
本文将探讨变频器在船舶设备中的应用。
一、航行船舶的变频器应用在航行过程中,船舶需要根据不同的航行状态和任务需求来调整马达的工作频率和转速。
这时,变频器可以根据输入信号和预设参数来控制电动机驱动系统,从而实现马达的调速和控制。
通过灵活调节马达的工作频率和转速,船舶可以在不同的航行状态下保持合适的速度和推力,从而实现航行安全和能源节约。
二、码头操作船舶的变频器应用在进出港口或者完成停靠任务时,码头操作船舶需要精确控制船舶的位置和姿态。
变频器在这方面发挥了重要作用。
通过控制船舶的各种电动机设备,例如舵机和推进器,变频器可以实现船舶的精确移动和操纵。
无论是港口航行还是紧急停靠,变频器能够根据需要控制船舶设备的转速和力度,使船舶能够平稳、准确地完成各项操作任务。
三、船上动力系统的变频器应用船舶的动力系统主要由船用发电机和推进器组成。
而这些设备在使用过程中需要根据船舶的运行状态进行灵活调整。
变频器可以根据电力负荷的需求,实现发电机的自动调节和负载均衡。
同时,变频器还能够监测和控制推进器的转速和推力,确保船舶能够在不同的航行环境下保持稳定和可靠的性能。
四、能源管理系统的变频器应用船舶的能源管理是一个重要的课题,对于船舶的经济性和环境保护起着关键作用。
变频器可以通过电气负荷的精确控制,最大限度地提高能源利用率。
它可以根据船舶的实时能源需求,合理调整各个电动机设备的工作频率和转速,实现能源的智能管理和优化利用。
通过变频器的应用,船舶可以减少能源浪费,降低航行成本,同时也减少对环境的影响。
总结起来,变频器在船舶设备中的应用是多种多样的。
它不仅能够提高船舶设备的性能和效率,还能够为船舶的航行和工作提供更大的便利。
变频器在海洋工程设备中的应用有哪些
变频器在海洋工程设备中的应用有哪些在当今的海洋工程领域,各种先进的技术和设备不断涌现,为海洋资源的开发和利用提供了强大的支持。
其中,变频器作为一种重要的电力控制设备,发挥着越来越关键的作用。
变频器,简单来说,就是通过改变电源的频率来控制电机的转速和扭矩。
在海洋工程设备中,其应用范围广泛,为设备的高效运行和精确控制带来了诸多优势。
首先,在海洋钻井平台中,变频器被大量应用于钻井设备。
钻井过程中,需要根据不同的地质条件和钻井深度,精确地调整钻头的转速和扭矩。
传统的电机驱动方式往往难以实现这种精细的控制,而变频器的出现则很好地解决了这一问题。
通过变频器,可以实时地改变电机的工作频率,从而实现钻头转速的无级调节,不仅提高了钻井的效率,还减少了钻头的磨损,延长了其使用寿命。
在海洋船舶的推进系统中,变频器也有着重要的应用。
传统的船舶推进系统通常采用固定转速的柴油机直接驱动螺旋桨,这种方式在船舶的调速和操控性方面存在一定的局限性。
而采用变频器驱动的电力推进系统,则可以实现对船舶速度和航向的更加精确控制。
在船舶航行过程中,变频器能够根据航行条件和负载变化,快速调整电机的转速,从而实现船舶的高效运行和节能减排。
此外,电力推进系统还具有更好的机动性和可靠性,能够提高船舶在复杂海况下的航行安全性。
海洋工程中的起重设备也是变频器应用的重要领域。
在吊装作业中,需要对起重电机的转速和扭矩进行精确控制,以确保重物的平稳起吊和安全放置。
变频器可以根据重物的重量和起吊高度,自动调整电机的输出功率和转速,有效地避免了因起吊速度过快或过慢而导致的安全事故。
同时,变频器还能够实现起重电机的软启动和软停车,减少了机械冲击和磨损,延长了设备的使用寿命。
在海洋石油生产平台上,各类油泵、水泵等流体输送设备也广泛采用了变频器。
通过变频器的调节,可以根据生产工艺的需求,灵活地改变泵的流量和压力,实现节能运行。
例如,在石油开采过程中,根据油井的产量变化,实时调整油泵的工作频率,避免了能源的浪费,提高了生产效率。
变频器在船舶推进系统中有什么应用
变频器在船舶推进系统中有什么应用在现代船舶领域,技术的不断进步推动着各个系统的优化与升级,船舶推进系统便是其中之一。
变频器作为一项关键技术,在船舶推进系统中发挥着重要作用。
首先,我们来了解一下什么是变频器。
简单来说,变频器是一种能够改变电源频率的设备。
通过调整电源的频率,变频器可以实现对电机转速的精确控制,从而满足不同工况下的需求。
在船舶推进系统中,变频器的应用带来了诸多显著的优势。
其中之一便是提高了船舶的推进效率。
传统的船舶推进系统往往采用固定转速的发动机,其输出功率和转速相对固定,难以根据实际航行条件进行灵活调整。
而变频器的引入使得船舶推进电机的转速可以根据负载变化、航行速度以及海况等因素进行实时调节。
例如,在轻载或低速航行时,可以降低电机转速,减少能耗;在重载或需要快速航行时,则提高转速,保证足够的动力输出。
这样一来,船舶在各种工况下都能保持较高的推进效率,降低燃油消耗,提高运营经济性。
其次,变频器有助于实现船舶的精确操控。
船舶在航行过程中,需要频繁地进行加速、减速、转向等操作。
通过变频器对推进电机的精准调速,可以使船舶的响应更加迅速和准确,提高船舶的操纵性能。
无论是在狭窄的航道中航行,还是在复杂的海况下进行避让操作,都能够更加得心应手,增强了船舶的航行安全性。
再者,变频器能够降低船舶的噪音和振动。
由于变频器可以实现电机的平滑启动和调速,避免了传统直接启动方式带来的冲击和突变,从而有效地减少了机械部件之间的磨损和振动。
这不仅降低了船舶内部的噪音水平,提高了船员的工作和生活环境质量,还延长了船舶推进系统的使用寿命,降低了维护成本。
另外,变频器还为船舶推进系统的智能化和自动化控制提供了基础。
借助先进的传感器和控制系统,结合变频器对电机的精确控制,可以实现船舶推进系统的自动监测、故障诊断和智能调节。
例如,当系统检测到某个部件出现异常时,可以自动调整推进电机的工作状态,以减轻故障对船舶航行的影响,并及时发出警报通知船员进行维修。
海上升压站专用变频器的能效优化技术
海上升压站专用变频器的能效优化技术随着海上石油和天然气钻井活动的增加,海上升压站作为关键设备扮演着重要角色。
而其中的关键设备之一,海上升压站专用变频器对于能效优化技术的需求也日益凸显。
本文将介绍海上升压站专用变频器的能效优化技术,并探讨其在提高能源利用效率和减少环境影响方面的重要性。
能效优化技术对于海上升压站专用变频器来说,意味着更高的能源利用效率和更少的能源浪费。
根据国际能源署的数据,电力是海上升压站的主要能源消耗项,而能效技术能够显著降低能源消耗,提高系统整体效率。
因此,通过改进海上升压站专用变频器的能效优化技术,能够实现节能减排和可持续发展的目标。
首先,海上升压站专用变频器的能效优化技术可以通过提高系统的传输效率来降低能源消耗。
变频器是用来调节电动机的转速和功率的设备,传输效率高低直接影响整个系统的能耗水平。
采用高效变频器可通过降低能源的损耗和使用成本,提高转速和功率的调节精度,从而实现整个系统能源利用的最大化。
其次,海上升压站专用变频器的能效优化技术还可以减少系统的无效功耗。
无效功耗指的是在系统运行中没有产生有用功的功耗,例如电流泄漏、恒定流动的旋转机械部件和低功率负载。
通过在设计和选择变频器时采用先进技术和高效设计,可以有效减少无效功耗,提高系统整体效率。
除此之外,海上升压站专用变频器的能效优化技术还包括优化控制策略。
利用先进的控制算法和传感器技术,能够更准确地感知和调整变频器的工作状态,实时监测系统的负荷情况,并根据需要调整变频器的电源供应和转速控制,从而最大限度地提高系统的能效。
另外,为了实现海上升压站专用变频器的能效优化,合理的设备维护和运营也是至关重要的。
定期的设备维护、检修和升级,能够延长变频器的使用寿命,并保持其高效运行。
此外,在运营过程中,注意减少不必要的能源浪费和损耗,例如定期清洗设备、保持设备的通风和散热,也能进一步提高系统的能效。
总而言之,海上升压站专用变频器的能效优化技术对于提高能源利用效率和减少环境影响具有重要意义。
变频调速技术在采油系统的应用
(3)潜油电泵变频节能技术。无杆机械采油应用 的潜油电泵,管理维护方便,具有效率高、排量大的 优点。潜油电泵运转的独特特性,造成其能耗较高, 大排量也易造成使用的电机机组功率与油井供液能力 不匹配的问题。当电泵大排量运行而油井供液能力 较差时,电泵依然高转速运转,经常发生欠载停机现 象,影响电机使用寿命和潜油电泵正常使用。可以通 过变频控制进行电泵排量调节,确保电泵工作特性与 油井生产同步。[2]要借助变频器实现对潜油电泵的软启 动。潜油电泵采用工频启动时,不考虑井下液面和电 机情况,易产生较大的电能浪费和冲击电流,引发电 机、电缆等损坏。应用变频调节后可改为软启动,降 低了冲击电流的强度,保护电机和电缆,降低启动能 耗。要借助变频器进行稳压保护。潜油电泵设置在油 井较深的部位,井下电缆长,存在较大压降,并且电 压的波动加剧了电缆的运行载荷变化,在电压波动较 大时易烧坏电机。通过变频器调节,可以实现在超压 后进行稳压处理,在欠压时能降频运行,确保电机始 终处于最佳工作状态。
失效。在实际的抽油机工况和能耗调查中,也存在配 重不平衡问题,需要进行配重调整,来降低冲击电流 强度,确保设备在正常电流1.5倍以内运行。通过调 整,选择与电机额定功率同容量的变频器,就能发挥 较好的节能效果。[1]对抽油机的节能运行,还需要做好 再生能量运用。一是明确再生能量的产生。在抽油机 运行中,抽油载荷与平衡载荷不一致的情况下,造成 再生能量的产生。在使用“交流-直流-交流”型变频 器时,这些再生能量会在直流母线上反馈,造成直流 母线电压升高,造成电容器内部元器件等的损害。所 以,应用直流母线群控的变频柜,可用直流母线的停 机保护功能进行调整。二是对再生能量的利用方式。 应用直流母线群控式的变频柜,可通过储存能量、改 善电路等方式,实现再生能量合理利用。但因为当前 电容器储能容量有限,所以节能降耗效果有限。可以 通过合理的方式,联接多台变频器的直流母线,通过 共用1台整流器的方式,将某台变频器工作中的回馈能 量供给机组中其他的抽油机使用,在同时有多口抽油 机井同步运行情况下,不会同时都产生再生能量,在 部分抽油机井产生再生能量后,可将能量供给其他电 机使用,可以有效抑制泵升电压产生和能量浪费。
变频器技术简介及在船舶上的应用
变频器技术简介及在船舶上的应用摘要:本文简要对变频器技术的基本知识及在船舶上应用简单进行介绍,并依据实际情况简要叙述在船舶改造中使用变频器所遇到的问题和解决方法,增强船员对变频器的基本认识。
关键词:变频器;电动机;技术;使用1 前言由于变频器技术具有很大的优越性因此在工业中应用日渐普遍化,同时随着现代造船业的发展在船舶上的应用也很广泛,对于普通船员来说掌握了解变频器基本知识、如何选择变频器、在船舶上的应用范围、解决一般问题以及使用过程中注意事项是必要的。
2 变频技术基本知识2.1变频器及变频器的作用变频器是把工频电源(50HZ或60HZ)变换成频率为0—400HZ的交流电源,以实现电动机变速运行的设备。
它可与三相交流电动机、减速机构构成完整的传动系统。
变频器的核心,包括半控型的SCR发展出来的全控型大功率GTO、全控型高控制频率的IGBT等电力电子器件组成逆变器和微电脑等组成的控制部分。
变频器的主要作用是调整电动机的功率,实现电动机的变速运行,具体来说具有以下作用:(1)可以减少对电网的冲击,不会造成峰谷差值过大的问题;(2)使加速过程可控,从而可按照用户的需要进行平滑加速;(3)使电动机和设备的停止方式可控制,使整个设备和系统更加安全,寿命也相应增加;(4)控制电动机的电流,充分降低电流,使电动机的维护成本降低;(5)可以减少机械传动部件的磨损,从而提高系统的稳定性;(6)降低电动机电流,提供更可靠的可变电压和频率;(7)有效的减少无功损耗,增加了电网的有功功率;(8)优化工艺过程,能通过远控PLC或其他控制器实现速度变化。
2.2、为什么要改变频率三相交流异步电动机是用来把交流电能转化为机械能的,电动机有笼型和绕线转子型(较少使用)两种。
由于异步电动机具有结构简单、体积较小、价格低廉、经久耐用、维修量小等优点,被大量的使用在交流传动上,其配上变频器,完全可代换其他调速装置,如直流调速、转差调速、滑差调速、串级调速、换向器电动机调速、液力偶合调速等。
变频器在采油方面的应用
变频器在采油方面的应用变频技术是一种很“时髦”的高新技术,它之所以受青睐,就是因为它能让电动机节能。
它能把50HZ电网电源改造成频率连续可调的电源,从而让电动机的转速大范围的连续可调,这正是节电的保证。
油田的采油设备是全天候工作的,它是不分春夏秋冬白天黑夜的。
它若能节电,累积效果将会十分明显。
在电视上或油田的公路上,我们常会见到磕头机,它体积庞大、动作迟缓,那就是采油设备的一种,称作游梁式抽油机。
由外表就可推知,它消耗了大量钢铁资源,又肯定是用电大户。
若能用高新技术武装采油设备,让它尽量少消耗钢铁资源,尽量少地消耗电能,那么采油设备不就变“绿”了吗?以下举两个例子来说明变频技术对采油设备的改造。
直线电机抽油机的变频驱动磕头机即游梁式抽油机,它要把电动机的高速旋转转换成缓慢的上下直线的往复运动,以便带动抽油泵柱塞上下运动,这套减速、换向机械结构使这种抽油机自重达24吨,电动机的功率达30KW~55KW。
现在有了一种直线电机,它没有一般电动机的转子,取而代之的是上下直线往复运动的动子。
用这种电机去直接带动抽油泵柱塞上下往复运动,甩掉了减速器、曲柄连杆和游梁等笨重的机械部分,使抽油机的自身重量大大降低,对驱动力的要求降低,机械维护量大大减少,而性能又大大提高。
它不但冲程、上下往复频率可调,还能实现上快下慢、上慢下快、上下等速的三种抽油作业。
在悬点最大负荷相同的前提下,电动机的功率有1/3就足够了。
这就是说直线电机抽油机比老式机更“绿”了。
直线电机不能用50HZ的电网驱动,必须用变频器来驱动,因为它要求的电源频率只有几个赫兹,所以说“绿”来自变频技术。
山东风光电子有限责任公司与直线电机研制部门合作,已经在华北油田装备了几口井,取得了令人满意的结果。
潜油电泵的变频驱动另外一种常见采油设备叫潜油电泵,它被安装在地下1000米~3000米深的井里,泵在电动机的带动下高速旋转,将油抽到地面上来。
传统的工作方式是电网直接供电,工程上称其为全压工频工作。
变频调速技术在海洋平台往复式压缩机上的应用
P
为变 频 器 。变 频 器 由 2部 分 组 成 : 主 电路 和控 制
电路 。图 1 为 变频 器驱 动 的 主 电路 , 通 常采 用 交. 直. 交方 式 , 先 将 交 流 电转 变 为 直 流 电 ( 整流, 滤
1 异 步 电机 变频调 速
收 稿 日期 : 2 0 1 7— 0 3— 3 1
修 回 日期 : 2 0 1 7— 0 9— 0 7
海上 油气 田的逐 年 气 量 变化 大 , 这 就 需 要 往
复式压缩 机 能够适 应逐 年流 量 的变 化 。往复 式压 缩机调节排气量 的方式有旁路调节 、 关闭吸气 口
、
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一
图 1 变 频 调 速 主 电路 图
机 电流 和 电磁 转 矩 见 图 2, 期 间 转 速 改 变 上 升 过 程 中电机转 矩 以及 定 子 电流会 随之 增大 。变 频 调
额 定功 率相 对很 大 , 电 动 机 的额 定 功 率 相 对 较 小
时, 短 时启动 电流不 会 使 发 电机 的端 电压 下 降 多
少, 也就 不会 对 整个 电力 系统 的正 常 运 行 造 成影
速 在满 足负 载要 求 的 同时 , 与 其 他 调 速 方式 相 比
具 有调 速 范 围广 , 平 滑性 较高 , 机 械特 性较 硬且 节
响 。但 如果 发 电机 的额 定 输 出功 率 不 够 大 时 , 电 动 机 的额定 又 相对 不 算 小 时 , 电动 机 启 动 时 较 大 的电 流会使 发 电机 的输 出 电压 短 时 大 幅下 降 J 。 海 洋石 油平 台 电站 的装 机 容 量 有 限 , 针 对 电驱 往 复 式压 缩机 是 否能够 采用 全压 方 式启 动都 需要 进
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文 章编号 :0 4—2 9 2 1 )4— 0 9—0 10 8 X(0 1 0 0 6 2
罗 宾康 变 频 器在 海 上 采 油 平 台 上 的 应 用
岑尉平
( 中海油深圳分公 司流花 油田, 东 深圳 广
摘
586 ) 107
+
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3 实 际应 用效 果
南 海挑 战号平 台 目前采用 的 中压 变频器是 罗宾康 完美 无 谐 波 系列 交 流 变 频 马达 驱 动器 , 压 等 级 为 电 46 V, 10 功率 等级为 60 P 用 于驱 动油 井 下的潜 油 电 0H ,
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Ab t a t T ep p rpe e t t ewok p icpe o o ic n me im otg o v r ra d i p l ain i n o - s r c : h a e rs ns h r rn il fR bn o du v l e c n et n t a pi t n a f a e s c o
可能输 出 电压 , 如果 Q 1和 Q 4导 通 , 出从 T 输 l到 1 2 为 + 0 V; 6 0 如果 Q 2和 Q 3导通输 出为 一 0 V; 6 0 如果 Q l 和Q 3或 Q 2和 Q 4导通 , 出为 0 输 。
有限, 电机工 频对 电 网的 冲击 有 可能 导致 发 电机 组停 运 。在 采油过 程 中 , 由于 液面经常 变化 , 需要 经常对电 泵进行启 停操作 , 繁 的 冲击 , 频 降低 了设备 使用 寿命 , 增 加 了维 修费用 。 第三 , 油泵 不能根 据生 产情况调整输 出功率 , 潜 造 成巨大的能源浪费, 难以使电泵工作在最佳工况点上。
第 二 , 台的 电网是 由发 电机 组供 电 , 平 过载能力较
差。 当功 率很大 的潜 油 电泵 在 工频 全 压 启动 时 。 电 对
网和电机 的冲击 电流 大 、 击扭 矩 大 , 冲 造成 电机 、 电缆
的加 速老化 和 电泵 叶片 、 系 的损 坏 。平 台 电网容量 轴
电容器 充 电至 60 D 该 电压提 供 给 由 I B 0 V C, G T组 成 的 单相 H桥逆 变 电路 。在任 意 时刻 , 个单 元仅 有 三种 每
压变频 器 已广泛应 用 了许 多年 , 能很稳 定 。 性
3 相4l0 6 v
输入电源 i
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如 图 1所 示 为 4 6 V 完 美 无 谐 波 系 列 变 频 器 的 10 功 率 回路 结构 。马达 的每相 由 5个 功率单 元 串联进 行 驱动, 串联 方式 采用 星型接 法 , 中线 浮空 。每 个单 元 由
l 罗 宾 康 中 压 变 频 器 的 工 作 原 理
完美无 谐波 变频 器是 罗宾 康公 司设 计制 造 的脉宽
调制交 流 变频 马达 驱 动器 系列 , 主要 具 有如下 优 点 : 纯
净 的输 人特 性 , 功率 因数 , 乎完 美 的正 弦波输 出。 高 几 罗宾康 完美无 谐 波系列 变 频器 通过 将 多个低 压功 率单元 的输 出叠加 得 到 中压 。低压 功率 单元 采用 简单 改进后 的标 准 P WM( 宽 调 制 ) 脉 马达 变 频 器 , 种 低 这
压 4 0 C, 8 V A 频率 为 5 / 0 z 输 出单 相 变 压 ( 高 到 06H , 最
40 C 、 8 VA ) 变频 ( 高 10 z 电源 。每相 5个单 元 串 最 2H ) 联 时相 电压为 20 V A 线 电 压 为 46 V A 40 C, 10 C。功 率 单 元都 接收来 自同一个 中央 控制器 的指令 。这 些指令
工频工作。这种全压工频方式有许多弊端 : 第一, 对于复杂断块油田来说 , 油水井的对应连通 性差, 部分潜油电泵井出现供液不足 , 影响到潜油电泵 的正常生产 及井 下机组 的运 转寿命 。 当井 下油量 不富
裕对, 容易抽 空 , 至死 井 , 旦死 井 则损 失 惨 重 。尤 甚 一 其 海上平 台在采油 时 , 因为 油层 稠 度 大 , 流动 性 差 , 潜
要: 主要介 绍 了罗宾 康 中压 变频 器的 工作原 理及 其在 海上 采油 平 台上 的应 用 。
文献 标识 码 : B
关 键词 : 中压 变频 器 ; 海上采 油平 台; 油电泵 潜 中图分类 号 :N 7 T 7
App ia in fRo io Co e t r i n Ofs r lPr duci n Pl to m l to o b c n nv r e n a f ho e Oi o c to a f r
电平的特点使得罗宾康系列变频器能产生非常接近正
弦波 的输 出波形 a
实现机组的软启软停 , 有效地避免或降低了对电机、 电 源 、 的损 害 , 泵 实现 了在 电 网 电压 一 定 的情 况下 , 出 输 电压 在一定 范 围内可调 。 不同油井及井深 、 油液面、 油粘度的不同, 要求潜 油电泵有不同的合理抽汲参数。通常, 当潜油电泵的 参数一定后 , 采用改频率( 电机转速或传动 比) 的方法 来调节 , 这样不但能省电, 达到最佳的经济效益, 而且 电机 能低 于额定 电 流起 动 , 电 机 的保 护全 面。 由于 对 潜油电泵属变转矩类负载, 即电机在起动时需较大转 矩, 而停止 时则负荷 也很 重 。变 频器 可以实现软停机 , 电机转速逐渐下降 , 软停止对防止油下 冲有明显 的缓 冲作 用 , 因此 能保护 油泵不 会被 打坏 。
隔离变 压器 的 隔离 次 级 线 圈供 电。 l 5个 次 级 线 圈 的
额定 电压均 为 40 C, 8 V A 功率 为总 功 率 的 1 1。 变频 /5
器在全压输出时保证功率单元与其次级以及对地相互
绝缘 。
每 个单 元 为一 个 静 态 变 频 器 , 人 电 源 为 三相 电 输
s o e olp o u t n p afr h r i r d c i lto m. o
Ke r s: du v l g o v r r ofh r i p o u t n pa om; i s b ril ee ti p mp y wo d me im ot ec n et ;f oeol rd ci lt r ol u mes e lcr u a e s o f - b c
每个功率 单元 引起 的谐 波 电 流 , 以初 级 电流 近似 正 所 弦值 , 而功率因 数能保 持较 高 , 载时典 型为 9 % 。 因 满 5 如 图 2所 示 为 典 型 功 率 单 元 的 原 理 图 。在本 例 中 , 4 0 C次级供 电 的三相 二极 管 整流 器将 直 流 由 8V A
图 1 完美无谐 波 V D方框图( F 5单元 ,10 C 46VA )
为 功率单 元提 供 电源 的变压 器次 级线 圈在绕制时 使得 相互 之 问产生 一定 的相 位差 。这 消除 了大 部分 由
通过光纤 电缆传输以保证绝缘等级达到 5 V k。
7 O
<电气开关) 2 1. o4 I0 I N . J
收稿日期 : 1 0 — 8 2 0— 9 2 0
则会 出现油层 因压 力变 化 过 快 而断 开 , 泵 只能抽 到 电 少量距 井 口近 的油 , 离井 口的原 油 因不能够 流动 , 远 电 泵将断 液而导致 油 井 报废 。并 且 一 旦发 生 抽 空时 , 定
作者简介 : 岑尉 平I9 2 . 工程师.9 6年毕业于大庆石 油学院. 17 一) 男. 19 现主要从
事 电气设备的堆修管理 工作。
转子将出现于磨 , 容易产生烧泵的事故。
班人 员可 以远 程监控 和操作 变频 器 , 无需 到现 场操 作。 该变频 器能实 现输 出频 率 在 0—10 z 围 内的 自由 2H 范 调节 , 而满 足 潜 油 电泵 在 不 同井 况 下 的运 行 要求
每 相 由 5个 功 率 单 元 串联 ( 图 2所 示 功 率 单 即 元 ) 可提供 1 个 电平 的相 电压 (± 00 ± 40 时 1 30 V, 20 V, ±10 V, 20 ±60 或 o 。可提 供 多种 不 同 80 ±10V, 0V v)
.. .. .. .. ... .. .. .- .- -. -.. .. .. ... .. .. .. ... .. .. .. . .
泵。采用 P f u D m  ̄ s P现场总线控制 , i 变频器的运行参 数通过 Pol s P r b 现场总线传送到中控室, i fuD 中控室值
2 国 内油田的潜油电泵使用状况分析
目前 , 中国海洋 石油 总 公 司所 属 的 各个 油 田为保 证 持续 的高产 、 产 , 建海 上采油平 台之 初就大 量使 稳 在 用潜 油 电泵 , 被 安 装 在 地 下 10 它 00—30 m 深 的井 00 里, 泵在 电动机 的带 动下 高速旋 转 , 油液抽 到地 面通 将 过 海底 管 汇送 到 2 m外 的油 轮进 行 进一 步 加工 处理 。 k 传统 的工作方 式是 电 网直 接供 电 , 程 上 称其 为 全压 工
油 电泵在抽 油的过 程 中不 能 一 下运 行 到额 定 转 速 , 否
4 结束语
流花油田自 19 年投产以来。 96 使用的罗宾康完美 无谐波系列 中压变频器一直工作状况 良好 , 故障率很
低, 维修方便 , 的保证 了平台的正常生产 , 有力 取得了 很好 的经 济效益 。
参 考 文 献 [ 】 罗宾康. I 完美无谐波 系列交流马达 变频器用户手册[ 】1 7 1 z .9 : 9 0