注聚系統(tǒng)永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)

丁延國 李建軍 劉劍峰

1大慶油田采油六廠2大港油田采油三廠

注聚系統(tǒng)永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)

丁延國1李建軍1劉劍峰2

1大慶油田采油六廠2大港油田采油三廠

注聚泵永磁直驅(qū)節(jié)能裝置由專用驅(qū)動器、低轉(zhuǎn)速大力矩永磁電機(jī)和疊片撓性聯(lián)軸器構(gòu)成。在聚喇2～3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調(diào)節(jié)注聚泵安裝永磁直驅(qū)節(jié)能裝置，通過采用注聚泵永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)，取得了以下效果：節(jié)電比較明顯，與普通電動機(jī)相比平均節(jié)電率達(dá)到40%以上；無級調(diào)速范圍寬，可以在1～50 Hz的全部轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)調(diào)整，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，電機(jī)溫升情況正常，無嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象；震動小，系統(tǒng)運(yùn)行時噪聲??；系統(tǒng)運(yùn)行電流穩(wěn)定，不會對電網(wǎng)造成影響，諧波抑制比較理想。

注聚泵；永磁直驅(qū)；能耗；節(jié)能

1 裝置工作原理和特性

注聚泵永磁直驅(qū)節(jié)能裝置由專用驅(qū)動器、低轉(zhuǎn)速大力矩永磁電機(jī)和疊片撓性聯(lián)軸器構(gòu)成。

1.1 專用驅(qū)動器特性

永磁電機(jī)電感小，對電壓特別敏感，如果V/F曲線控制不好，即使相差一點(diǎn)，都會嚴(yán)重影響其效率，整體裝置必須在出廠前配對調(diào)好。

1.2 永磁電機(jī)特性

釹鐵硼永磁體剩磁矯頑力強(qiáng)，現(xiàn)在永磁電機(jī)功率可以做得很大，滿足注聚泵大轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速直驅(qū)要求。另外電機(jī)結(jié)構(gòu)采用凸極嵌入式轉(zhuǎn)子磁鋼固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將標(biāo)準(zhǔn)片狀磁鋼放進(jìn)槽里，方便將來維護(hù)和退磁處理。

1.3 疊片撓性聯(lián)軸器特性

永磁直驅(qū)節(jié)能裝置采用兩組疊片（即雙法蘭），可以同時彎曲至不同的方向，提高兩軸線偏移補(bǔ)償約1.5°，能保證良好的對中和動平衡精度，承受偏差時作用在軸和軸承上的應(yīng)力更小，傳遞的扭矩更多。

2 技術(shù)應(yīng)用

2.1 節(jié)能效果

在聚喇2—3#注入站的3#、4#、5#、9#四臺比例調(diào)節(jié)注聚泵安裝永磁直驅(qū)節(jié)能裝置。

為驗(yàn)證注聚泵永磁直驅(qū)技術(shù)的節(jié)能效果，分別記錄四臺比例調(diào)節(jié)注聚泵在工頻運(yùn)行狀態(tài)、變頻運(yùn)行狀態(tài)和永磁直驅(qū)運(yùn)行狀態(tài)的注入壓力、日注入母液量和日耗電量數(shù)據(jù)，對比節(jié)能效果。

注聚泵安裝永磁直驅(qū)節(jié)能裝置與工頻運(yùn)行狀態(tài)下相比，節(jié)電率達(dá)到40%左右；與變頻節(jié)能技術(shù)相比，節(jié)能效率提高35%左右。

2.2 傳動技術(shù)運(yùn)行效果

永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為200 r/min，與異步電動機(jī)相比轉(zhuǎn)速更低，從震動測試結(jié)果來看，采用永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)的電動機(jī)、泵頭、管線的震動幅度均比直驅(qū)齒輪驅(qū)動技術(shù)和皮帶傳動技術(shù)低，尤其是管線震動幅度大幅度降低。由于直驅(qū)齒輪驅(qū)動技術(shù)管線的震動幅度過大，經(jīng)常造成管線焊口開裂而發(fā)生高壓刺漏事故，存在較大安全隱患。

2.3 注入系統(tǒng)要求

注聚泵永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)能夠滿足注聚生產(chǎn)需要。永磁直驅(qū)節(jié)能裝置所使用的永磁電機(jī)運(yùn)行時發(fā)熱量低，在環(huán)境條件允許的情況下電機(jī)不需要風(fēng)扇散熱，消除了風(fēng)阻，為進(jìn)一步降低能耗提供了空間；系統(tǒng)運(yùn)行時噪聲小，全速運(yùn)行時僅為45 dB左右。

注聚泵永磁電機(jī)輸出力矩是普通電機(jī)輸出力矩4倍以上，轉(zhuǎn)速降至1/4左右時，效率、功率因數(shù)仍較高，運(yùn)行依然平穩(wěn)。速度控制準(zhǔn)確，單井注入系統(tǒng)工藝參數(shù)不存在波動，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運(yùn)行而溫升較小，通過調(diào)整專用控制器的運(yùn)行頻率隨時滿足注入要求。

3 結(jié)論

通過采用注聚泵永磁直驅(qū)節(jié)能技術(shù)，取得了以下效果：節(jié)電比較明顯，與普通電動機(jī)相比平均節(jié)電率達(dá)到40%以上；無級調(diào)速范圍寬，可以在1～50 Hz的全部轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)調(diào)整，系統(tǒng)可以長期穩(wěn)定運(yùn)行，電機(jī)溫升情況正常，電機(jī)無嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象；震動小，系統(tǒng)運(yùn)行時噪聲小；系統(tǒng)運(yùn)行電流穩(wěn)定，不會對電網(wǎng)造成影響，諧波抑制比較理想。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.011