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油田專(zhuān)用注水泵節(jié)電器

油田專(zhuān)用注水泵節(jié)電器
1、概述

油田注水是目前中國(guó)很多油田保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要有效措施。其方法就是把地層中散布的油集中到油井，再提取上來(lái)。由于很多油田屬于斷裂區(qū)塊油田，每個(gè)區(qū)塊注水范圍小，注水量隨開(kāi)采狀況的變化，需要經(jīng)常調(diào)整，大部分注水站都存在額定流量與實(shí)際流量不相匹配的問(wèn)題。而油田注水由于壓力高、水量大，注水電機(jī)為大功率電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于高耗能狀態(tài)運(yùn)行，采用變頻調(diào)速裝置對(duì)油田注水泵用電動(dòng)機(jī)實(shí)行變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)注水泵變水量控制是一項(xiàng)非常有效的節(jié)能措施。

2、現(xiàn)有控制流量方式
    常規(guī)情況下油田高壓注水采用閘板閥門(mén)控制來(lái)調(diào)節(jié)流量和壓力。根據(jù)工藝要求，不允許長(zhǎng)時(shí)間小排量運(yùn)行，否則泵內(nèi)溫度升高容易造成汽蝕和機(jī)件燒毀等問(wèn)題，過(guò)去被迫采用大回流方法降低溫升，造成電力的大量消耗，給油田造成了大量的能源損失。
在原有設(shè)計(jì)系統(tǒng)工況中，一般使用兩臺(tái)注水泵進(jìn)行系統(tǒng)注水。在未進(jìn)行變頻調(diào)速改造中，該工況的注水系統(tǒng)的能耗損失主要在控制閥節(jié)流上。通過(guò)分析，只有通過(guò)結(jié)合配注量，降低水壓，減少各注水井的閥門(mén)控制壓差，才能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

 

3、變頻系統(tǒng)原理說(shuō)明
    由于注水泵的實(shí)際流量比泵的額定流量小，因此節(jié)電潛力較大。系統(tǒng)中注水泵的注水控制是由變頻器通過(guò)變送器的回饋壓力值，與事先預(yù)設(shè)在變頻器中的壓力值進(jìn)行比較，變頻器中的PID調(diào)節(jié)器自動(dòng)根據(jù)差值進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)控制變頻器變頻調(diào)速運(yùn)行；同時(shí)，變頻器的運(yùn)行參數(shù)通過(guò)內(nèi)部計(jì)算機(jī)接口和通訊協(xié)議傳輸至計(jì)算機(jī)工作站；在計(jì)算機(jī)上可以隨時(shí)檢測(cè)和控制系統(tǒng)運(yùn)行壓力、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、輸入/輸出電壓、輸入/輸出電流等參數(shù)，達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行的目的。
 

4、變頻器系統(tǒng)與原有控制系統(tǒng)的比較如下
1） 采用變頻控制方式，其操作方便，無(wú)須手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)，極大的減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
2） 啟動(dòng)噪音低，在啟動(dòng)過(guò)程中電機(jī)從低頻開(kāi)始緩慢加速，經(jīng)20秒后達(dá)到設(shè)定頻率，由于啟動(dòng)電流很小，減小了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，保護(hù)了用電設(shè)備，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命，提高了電機(jī)的效率，節(jié)約維修成本。
3） 系統(tǒng)采用一拖二控制方式，采用壓力變送器反饋電流信號(hào)（4—20mA）至變頻器中央處理器(CPU),經(jīng)PID控制組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。其輸出頻率的大小由作用處理器控制，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速自動(dòng)增加或降低；當(dāng)壓力超過(guò)設(shè)定的目標(biāo)值時(shí)即（＞5％）其中第一臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行，變頻器啟動(dòng)第二臺(tái)電機(jī)變頻運(yùn)行，保持水壓恒定。這樣不但減小了電動(dòng)機(jī)的無(wú)功功率，而且提高了水泵的工作效率，節(jié)約了能源。
4） 普通的工頻控制方式（原有的控制方式）則不能實(shí)現(xiàn)這樣的目的，其啟動(dòng)和停止需要人操作，還需要調(diào)節(jié)進(jìn)水的閥門(mén)開(kāi)關(guān)來(lái)滿足工況要求，即費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，且容易出現(xiàn)操作失誤，造成不必要的損失。工頻運(yùn)行控制方式的電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的，并且啟動(dòng)電流大，當(dāng)供水壓力超過(guò)所需的壓力值時(shí)需人工調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)的大小來(lái)滿足供水壓力。這時(shí)電機(jī)仍以滿負(fù)荷運(yùn)行，多余的功率就消耗在閥門(mén)上，能源浪費(fèi)很大。
    從以上實(shí)際工況中分析，采用變頻調(diào)速的方式來(lái)滿足生產(chǎn)的需要，使得注水泵既可大流量，也可小流量，既可高壓力，也可低壓力運(yùn)行?？梢杂脡毫﹂]環(huán)或流量閉環(huán)控制注水的壓力或流量，在注入站工況改變時(shí)，變頻器可以使注水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)注水壓力或流量。此時(shí)，泵的出口閥門(mén)全開(kāi)，使泵的壓差減至為零。這樣，既節(jié)約了電能，又減少了閥門(mén)的維護(hù)量。還提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，降低了系統(tǒng)的噪音，改善了工作的環(huán)境，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。采用變頻調(diào)速來(lái)獲得實(shí)際需要的水流量，不但節(jié)約了電能，提高系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行程度；變頻器自動(dòng)根據(jù)需求量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而且平滑穩(wěn)定，減少了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；水泵的運(yùn)行參數(shù)得以改進(jìn)，系統(tǒng)效率大為提高。

 

5、產(chǎn)品概述

“保瓦博士”注水泵節(jié)電器采用模糊控制技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的節(jié)能及智能調(diào)控的產(chǎn)品。該裝置由模糊控制器、高壓變送器、變頻器及遠(yuǎn)傳壓力表等組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，本設(shè)備能自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速和運(yùn)行臺(tái)數(shù)，使供水管網(wǎng)的壓力保持設(shè)定的壓力，從而達(dá)到提高供水品質(zhì)和高效節(jié)能的目的。
    “保瓦博士”注水泵節(jié)電器是通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)滿足系統(tǒng)壓力及流量，滿足各個(gè)時(shí)段的用水要求。在一天當(dāng)中除了供水高峰時(shí)段外，其它時(shí)間都是運(yùn)行在很低的頻率狀態(tài)下，以達(dá)到大幅度節(jié)能的目的。

6、產(chǎn)品特點(diǎn)

●可實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)水泵電機(jī)的控制，根據(jù)即時(shí)水壓值與水壓設(shè)定值的對(duì)照，選擇投入水泵的臺(tái)數(shù)，及已投入水泵的運(yùn)行轉(zhuǎn)速；

● 具有睡眠喚醒、分時(shí)段分壓供水、帶穩(wěn)壓泵或附屬小泵等多種節(jié)能運(yùn)行功能選擇；

● 優(yōu)良的軟啟動(dòng)功能，降低啟動(dòng)沖擊電流，延長(zhǎng)水泵系統(tǒng)壽命；
● 針對(duì)多臺(tái)泵系統(tǒng)，可定時(shí)輪換，消除水泵長(zhǎng)時(shí)間不用銹蝕或長(zhǎng)時(shí)間使用磨損；

● 水壓數(shù)字模糊控制，智能調(diào)節(jié)，相應(yīng)時(shí)間快，穩(wěn)定性好；

● 數(shù)字面板控制，數(shù)字顯示運(yùn)行水壓壓力、頻率、時(shí)間及水泵工作參數(shù)；

●過(guò)壓，過(guò)載，過(guò)流，過(guò)熱等自動(dòng)保護(hù)功能；

●自動(dòng)/手動(dòng)功能，保證供水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；

●優(yōu)良自動(dòng)化控制及節(jié)電效果，節(jié)電率為：15%-40%。

 

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