外輸泵變頻器一拖二電路技改

郭勇 劉洪波 李曉東

1引言

曙一區(qū)85#站位于遼河油田曙光采油廠杜212塊區(qū)域，屬于一座超稠油區(qū)塊采油站，原油日外輸量在1000M3左右，站內(nèi)配有三臺(tái)外輸機(jī)泵，其中兩臺(tái)外輸離心泵、一臺(tái)旋轉(zhuǎn)活塞泵。由于外輸液量高，以及保證輸油干線壓力平穩(wěn)，就需要外輸泵處于全天運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，由于旋轉(zhuǎn)活塞泵運(yùn)行時(shí)輸出壓力低，且只能輸稠油，所以基本上一直處于停運(yùn)狀態(tài)，一直是兩臺(tái)外輸離心泵輪流運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)離心泵運(yùn)行，另一臺(tái)離心泵備用。

由于該站產(chǎn)量比較高，外輸離心泵一直處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此外輸油管線干線壓力很高，最高可以達(dá)到2.9Mpa左右，一旦當(dāng)外輸管線壓力高時(shí)，外輸離心泵的外輸流量就會(huì)變得很小，如果外輸流量很小或者外輸流量為零時(shí)，外輸離心泵內(nèi)沒有液體流動(dòng)，就會(huì)一直處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)，外輸離心泵內(nèi)的液體流量不足，不足以給外輸離心泵進(jìn)行降溫，就會(huì)造成離心泵本體高溫，外輸離心泵使用的密封是石磨機(jī)械密封，如果長時(shí)間高溫，最終結(jié)果導(dǎo)致離心泵機(jī)械密封燒壞。由于維修人員安裝質(zhì)量、機(jī)械密封質(zhì)量、工作人員操作原因、機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長需要大修等因素，有可能造成兩臺(tái)外輸離心泵都處于癱瘓不能運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這就需要將施轉(zhuǎn)活塞泵更換為離心泵。而旋轉(zhuǎn)活塞泵的電機(jī)為55KW，變頻器為75KW，新更換的離心泵電機(jī)為90KW原先的變頻器就不能滿足要求，配電間內(nèi)一是沒有足夠的空間來安裝一臺(tái)新的變頻控制柜，再就是新的變頻柜需要走計(jì)劃投資，需要時(shí)間很長，這就需要用一臺(tái)原先的離心泵變頻器來拖動(dòng)兩臺(tái)離心泵電機(jī)。

2技術(shù)思路

85#站內(nèi)配電間有三臺(tái)外輸泵變頻器，1號(hào)外輸離心泵變頻器為160KVA，2號(hào)外輸旋轉(zhuǎn)活塞泵變頻器為75KVA，3號(hào)外輸離心泵變頻器為90KVA。2號(hào)外輸旋轉(zhuǎn)活塞泵電動(dòng)機(jī)功率為55KW，而更換成外輸離心泵后電動(dòng)機(jī)為90KW，由于2號(hào)外輸泵變頻器容量為75KVA，如果用75KVA的變頻器拖動(dòng)90KW電動(dòng)機(jī)，就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”的現(xiàn)象，這樣就不能滿足生產(chǎn)使用要求。而85#站配電間由于安裝空間不足，沒有足夠的位置重新安裝一臺(tái)變頻柜，1號(hào)外輸離心泵變頻器為160KVA，可以用1號(hào)外輸離心泵變頻器來拖動(dòng)1號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)和2號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)，當(dāng)需要啟動(dòng)1號(hào)外輸離心泵時(shí)，由1號(hào)外輸離心泵變頻器來拖動(dòng)1號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī);當(dāng)需要啟動(dòng)2號(hào)外輸離心泵時(shí)，由1號(hào)外輸離心泵變頻器來拖動(dòng)2號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)，只是兩臺(tái)外輸離心泵不能同時(shí)啟動(dòng)，必需一臺(tái)使用另一臺(tái)停用。

由1號(hào)變頻柜控制電路圖可以看出這是一臺(tái)具有工、變頻轉(zhuǎn)換功能的變頻控制柜，工作原理為：當(dāng)需要變頻運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)到變頻啟動(dòng)位置，按下啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM1、KM3線圈得電，主觸頭閉合，變頻器得電，KM1、KM3輔助觸頭閉合，時(shí)間繼電器KT線圈得電，延時(shí)5S后，延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)吸合，變頻器得到輸入啟動(dòng)信號(hào)，啟動(dòng)，變頻器開始運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)由變頻器拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，離心泵運(yùn)行;當(dāng)需要工頻運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)到工頻啟動(dòng)位置，按下啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM2線圈得電，主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)得電，工頻運(yùn)轉(zhuǎn)。而外輸離心泵的電動(dòng)機(jī)為90KW，由于電動(dòng)機(jī)的功率太大，所以不能夠直接啟動(dòng)，工頻電路就沒有用了，這樣就可以利用工頻交流接觸器來拖動(dòng)2號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)，達(dá)到一臺(tái)變頻器拖動(dòng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的目的。

我們可以對(duì)1號(hào)外輸泵變頻柜改造進(jìn)行改造，1號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)與2號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)都可以使用1號(hào)變頻器拖動(dòng)運(yùn)行，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)SA來切換1號(hào)外輸離心泵與2號(hào)外輸離心泵的運(yùn)行，只是兩臺(tái)外輸離心泵不能同時(shí)啟動(dòng)。改造后電路工作原理：1號(hào)外輸離心泵啟動(dòng)時(shí)，將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)至1號(hào)泵位置，按下啟動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM3線圈得電吸合，KM3常開輔助觸頭控制交流接觸器KM1線圈得電吸合，KM1常開輔助觸頭控制時(shí)間繼電器KT線圈得電吸合，延時(shí)時(shí)間到后，延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)吸合，變頻器得到信號(hào)啟動(dòng)，變頻器拖動(dòng)1號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，停止時(shí)按下停止按鈕SB1;2號(hào)外輸離心泵啟動(dòng)時(shí)，將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA轉(zhuǎn)至2號(hào)泵位置，按下啟動(dòng)按鈕SB4，交流接觸器KM2線圈得電吸合，KM2常開輔助觸頭控制交流接觸器KM1線圈得電吸合，KM1常開輔助觸頭控制時(shí)間繼電器KT線圈得電吸合，延時(shí)5S后，延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)吸合，變頻器得到啟動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)，變頻器拖動(dòng)2號(hào)外輸離心泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，停止時(shí)按下停止按鈕SB3。

3結(jié)果及效果

通過對(duì)1號(hào)外輸泵變頻柜電路改造，使兩臺(tái)外輸泵都可以使用變頻器拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，分別使用自己的控制按鈕來啟動(dòng)、停止，兩臺(tái)外輸泵需要倒泵時(shí)，操作人員只需要到配電間扳動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)就可以了，減少一臺(tái)變頻控制柜的投資以及安裝人員費(fèi)用、車輛費(fèi)用約30萬元。在對(duì)曙一區(qū)85號(hào)站外輸泵電路進(jìn)行改造后，曙一區(qū)89號(hào)站也出現(xiàn)同樣情況，該站一臺(tái)55KW電機(jī)的外輸離心泵，排量也不能夠達(dá)到要求，新更換了一臺(tái)90KW電機(jī)的外輸離心泵，原變頻器75KW同樣不能拖動(dòng)新更換的電機(jī)，對(duì)另一臺(tái)外輸泵的變頻柜進(jìn)行改造，使其具有一拖二的功能。

4結(jié)論

變頻器一拖二電路改造適用于站（廠）區(qū)新安裝機(jī)泵或更換機(jī)泵、原機(jī)泵變頻器不能滿足使用要求、配電間安裝變頻柜空間不足的情況。變頻器一拖二電路改造只需要投入很少一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)及一個(gè)交流接觸器，改造時(shí)間短，減少了大量的資金，又可以使改造設(shè)備盡快投入生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓安榮主編，通用變頻器及其應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[2] 柴敬鏞、王照清主編.維修電工.北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2003.9

作者簡(jiǎn)介：郭勇，工作單位：遼河油田曙光采油廠采油作業(yè)五區(qū)，作業(yè)工種：維修電工，技能等級(jí)：高級(jí)技師.