HARSVERT-A06／220高压变频器在宁阳输油泵站的应用

鲁宁输油管线主要承担胜利油田原油外运，以及黄岛进口原油外输至仪征的任务，是保障沿江炼化企业生产的一条主要的生命线。该线1977年投产，自北向南有13座泵站，全长655．37 km，设计运行最高工作压力4．2 MPa，宁阳输油泵站为其中的一站。全线采用串联泵旁接油罐工艺流程运行，由于受油田产量和进口油量影响，鲁宁线输油量为每月135万t左右不定。变频改造前在宁阳输油泵站前2台输油泵运行满足不了输油任务的需要、必需采用3台输油泵运行时，由于受管道允许承压范围限制，第3台泵的出口阀门开度较小。实际参与运行的第3台输油泵出口阀门开度一般在3O度左右，造成出口阀门的前后存在着较大的泵管压差，泵出口阀门的节流造成了大量的能源损失，特别是第3台输油泵节流损失较大、耗电量大，降低能耗尤为重要。为此决定对第三台输油泵进行变频改造，选用北京利德华福电气技术有限公司生产的额定容量为2250 kVA，型号为HARSVERT-A06／220的高压变频器，希望通过变频运行来满足各种工况下的运行要求、降低能耗。

一、变频调速系统

1、主回路方案

通过对宁阳输油泵站变频改造方案的论证，结合现场的实际情况。变频器的选型充分考虑到了所应用场合使用工况条件的最恶劣情况，留有足够的设计裕度和必要的保护措施。变频系统电气主回路方案如图1 所示。

图1 主回路方案

2、控制方式

结合宁阳输油泵站的实际运行情况，输油泵电机组变频器以出站压力为控制对象，压力传感器检出出站压力，作为反馈信号送给压力调节器，并与出站压力给定值比较，得到的输出作为变频器的频率指令，调节电机转速，控制出站压力保持恒定。投用后运行结果证明，该变频器的选型符合运行要求，对第三台泵的控制效果达到了预期节能目标，实现了上述控制策略及远方操作和就地操作功能。对于整个多台泵构成的串联泵组，使用变频调速控制后节能效果也很明显。

三、变频改造后应用效果

1、节能效果

变频改造后，根据轴功率与转速间的接近立方正比关系，节电效果很好。依据目前的实际情况来看，鲁宁线每月135万t输油任务，完成同一输量下，输油泵耗电主要决定于泵的入口和出口压力以及泵电机的效率。对多台串联泵构成的输油泵电机组，最后一台输油泵出口压力越高机组耗电越多。变频改造后最后一台输油泵出口压力比改造前降低了1.16MPa。相关的其他参数如下表所示：

表1 宁阳输油泵站变频改造前后运行参数一览表

由上述实际运行参数表可以得出宁阳站日均节电约2．15万kWh，在目前输量下变频器实际年运行天数按200天计算，宁阳站每年可节电430万kWh，按0．7元／kwh计算年节电费用为3O1万元人民币。改造后的第一年就可收回投资，取得了巨大的经济效益。结合鲁宁线目前的实际情况，如果对全线其他泵站参与运行的第3台输油泵电机组加装变频器，节能效果将更为可观。

2、变频改造后其他应用效果

变频改造后在取得巨大经济效益的同时还减少了输油泵机组的机械冲击，降低了运行中的磨损和噪音，延长了电机的使用寿命，延长了输油泵机组的维护保养周期、增加了整个机组的使用寿命等方面的间接经济效益。变频调速响应快方便了母管油压的调节，增强了系统的稳定性。

输油泵机组高压变频调速节能技术是实现输油系统节能的有效技术途径。它将阀门节流工况调节方式改为输油泵的转速改变来调节工况的方式，具有调节方便，节减能耗的特点，泵出口阀全开可有效避免输油泵出口阀的节流损失，取得巨大的经济效益。北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT系列变频器可靠性高、性能价格比较高、已有广泛应用基础。