HARSVERT-A06／220高壓變頻器在寧陽輸油泵站的應用

魯寧輸油管線主要承擔勝利油田原油外運，以及黃島進口原油外輸至儀征的任務，是保障沿江煉化企業生產的一條主要的生命線。該線1977年投產，自北向南有13座泵站，全長655．37 km，設計運行最高工作壓力4．2 MPa，寧陽輸油泵站為其中的一站。全線采用串聯泵旁接油罐工藝流程運行，由于受油田產量和進口油量影響，魯寧線輸油量為每月135萬t左右不定。變頻改造前在寧陽輸油泵站前2臺輸油泵運行滿足不了輸油任務的需要、必需采用3臺輸油泵運行時，由于受管道允許承壓范圍限制，第3臺泵的出口閥門開度較小。實際參與運行的第3臺輸油泵出口閥門開度一般在3O度左右，造成出口閥門的前后存在著較大的泵管壓差，泵出口閥門的節流造成了大量的能源損失，特別是第3臺輸油泵節流損失較大、耗電量大，降低能耗尤為重要。為此決定對第三臺輸油泵進行變頻改造，選用北京利德華福電氣技術有限公司生產的額定容量為2250 kVA，型號為HARSVERT-A06／220的高壓變頻器，希望通過變頻運行來滿足各種工況下的運行要求、降低能耗。

一、變頻調速系統

1、主回路方案

通過對寧陽輸油泵站變頻改造方案的論證，結合現場的實際情況。變頻器的選型充分考慮到了所應用場合使用工況條件的最惡劣情況，留有足夠的設計裕度和必要的保護措施。變頻系統電氣主回路方案如圖1 所示。

圖1 主回路方案

2、控制方式

結合寧陽輸油泵站的實際運行情況，輸油泵電機組變頻器以出站壓力為控制對象，壓力傳感器檢出出站壓力，作為反饋信號送給壓力調節器，并與出站壓力給定值比較，得到的輸出作為變頻器的頻率指令，調節電機轉速，控制出站壓力保持恒定。投用后運行結果證明，該變頻器的選型符合運行要求，對第三臺泵的控制效果達到了預期節能目標，實現了上述控制策略及遠方操作和就地操作功能。對于整個多臺泵構成的串聯泵組，使用變頻調速控制后節能效果也很明顯。

三、變頻改造后應用效果

1、節能效果

變頻改造后，根據軸功率與轉速間的接近立方正比關系，節電效果很好。依據目前的實際情況來看，魯寧線每月135萬t輸油任務，完成同一輸量下，輸油泵耗電主要決定于泵的入口和出口壓力以及泵電機的效率。對多臺串聯泵構成的輸油泵電機組，最后一臺輸油泵出口壓力越高機組耗電越多。變頻改造后最后一臺輸油泵出口壓力比改造前降低了1.16MPa。相關的其他參數如下表所示：

表1 寧陽輸油泵站變頻改造前后運行參數一覽表

由上述實際運行參數表可以得出寧陽站日均節電約2．15萬kWh，在目前輸量下變頻器實際年運行天數按200天計算，寧陽站每年可節電430萬kWh，按0．7元／kwh計算年節電費用為3O1萬元人民幣。改造后的第一年就可收回投資，取得了巨大的經濟效益。結合魯寧線目前的實際情況，如果對全線其他泵站參與運行的第3臺輸油泵電機組加裝變頻器，節能效果將更為可觀。

2、變頻改造后其他應用效果

變頻改造后在取得巨大經濟效益的同時還減少了輸油泵機組的機械沖擊，降低了運行中的磨損和噪音，延長了電機的使用壽命，延長了輸油泵機組的維護保養周期、增加了整個機組的使用壽命等方面的間接經濟效益。變頻調速響應快方便了母管油壓的調節，增強了系統的穩定性。

輸油泵機組高壓變頻調速節能技術是實現輸油系統節能的有效技術途徑。它將閥門節流工況調節方式改為輸油泵的轉速改變來調節工況的方式，具有調節方便，節減能耗的特點，泵出口閥全開可有效避免輸油泵出口閥的節流損失，取得巨大的經濟效益。北京利德華福電氣技術有限公司生產的HARSVERT系列變頻器可靠性高、性能價格比較高、已有廣泛應用基礎。