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2024年12月14日 星期六

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二、输油泵机组变频调速节能技术原理 

  根据离心泵的特性,其工况的调节主要是调节流量,而离心泵调节流量常用的两种方法一是通过调节泵出口阀的开度进行调节,另一种则是通过改变离心泵的转速进行调节,前者虽然调节方便,但造成能源浪费巨大;通过对输油泵电机的变频改变电机的转速,来实现输油泵的工况调节,是因满足工艺运行条件下的一条可行的技术途径。 

由以上离心泵转速改变前后的关系式方知,如果离心泵转速有很小的降低,则离心泵所需的输入功率会大幅度地降低,从而产生明显的节能效果,离心泵转速降低在额定转速20%以内时,离心泵的特性曲线的形状与原来相似,如图1所当离心泵转速由n降为n1时,其特性曲线为与原曲线平行的一条曲线,设原管路特性曲线为R,R与H-Q(n)相交于A点,A即为原工况点。在变频状态下,离心泵转速为n1时,其特性曲线为H1-Q1(n1),由于此时泵出口阀被全开,管路特性曲线变为较为平坦的R1(n1),此时R1(n1)与H1-Q1(n1)交于A1点,即为新的工况点,此时Q1=Q,即保持离心泵排量不变,但泵的扬程由H减少为H1,因此在保证满足输油量的情况下,通过削减离心泵杨程节约的能量为HAA1H1的面积。这就是离心输油泵变频节能的原理。 

三、高压变频调速系统的选择 

  目前,6KV高压变频调速系统处于技术发展阶段,其基本原理均为通过“交一直一交”的逆变过程,通过改变电机定子的电压频率从而改变电机的转速。高压电机调速的方式从技术实现途径上又可分为“高一低一高”、“高一高”、“IGBT直接串联”等几种方式。其中“高一低一高”方案中需多一级升压变压器,设备结构庞大,系统效率相对较低,属于落后淘汰技术。“高一高“方式直接采用6KV电压输入,6KV输出无须升压变压器,系统效率相对较高,目前该形式变频调速系统应用较多。“IGBT直接串联”型变频器采用1700V高压IGBT原件,具有元件数量少,占地空间小等优点,但由于IGBT元件直接串联从技术性能等方面尚不成熟,在技术上带有的风险性。通过充分调研国内外各种6KV变频调速系统的应用情况和进行各种变频调速系统的技术经济性能论证,选用北京利德华福公司生产的HARSVERT-A06/076型高压变频调速系统应用于南一油库2#输油泵机组上。

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