潜油电泵变频节能分析 analyzing on energy saving in variable frequency system for the esp.pdfVIP

2006年第6期 节 能 (总第287期) ENERGYCONSERVATION 一15一 潜油电泵变频节能分析 淳永忠，蔡光节，赵琦，赵学军 (胜利油田河口采油厂技术检测站，山东东营257200) 摘要：本文根据潜油电泵的特性曲线分析电潜泵变频调速的节能机理以及理论节能量，最后通过现场测 试的电参数数据给出了潜油电泵变频调节的实际节电量。 关键词：潜油电泵；变频调速；节能 1引言 现阶段潜油电泵控制流量的方法主要采用调节 阀门，用阀门控制流量时，电机输入功率的很大一部 分消耗在阀门阻力损失上，这使电耗增加浪费增大。 采用变频调速技术调节电动机的转速，这种方法取 代阀门调节，采用变频调速后变频柜可以产生所需 要的任何频率，电泵机组其他频率下的曲线可以根 据离心泵相似定律求得，即：排量与转速成正比、扬 程与转速的平方成正比、功率与转速的立方成正 图1变频调速时泵的特性曲线 比uJ，在满足生产工艺的情况下，降低转速可大大 根据定义可知，潜油电泵消耗的电功率P为： 减小功耗，达到节能的目的。 (1) 77。X上UZ 2变频潜油电泵的节能理论分析 P=箍 潜油电泵在变频供电后，由于泵的排量与转速 式中 P一电功率，l州； 成正比，而轴功率和转速的三次方成正比，变频器的 Q一流量，m3／s； 压频特性可以在很大范围内进行调整。在调速范围 H一泵的扬程，m； 内，工频以上为恒功率输出，工频以下为恒转矩输 )，一被输送液体的比重，kgf／m3； 出。由于电潜泵的转矩与转速的二次方成正比，所 以可以方便地对变频器的恒转矩输出区域进行调 的轴功率P2。 整，以适应泵的负载特性。 根据潜油电泵的相似定律及应用条件，以下分 潜油电泵Q—H曲线12J如图1所示，在初始工 析及功率变换均指调速范围在20％以内，此时7。 况下，潜油电泵运行于A(Q】，H1)，A点是管路系 近似不变。 统阻抗曲线KQ}与咒1下的Q—H曲线的交点。若 实际需要调节流量Q，到Q2时，转速不变，旋紧阀 B点所消耗的电功率为： 门后，管路系统的阻抗曲线变为KQ；，与咒】下的Q PB=702／-12／7D —H曲线交于新的稳定运行工况点B(Q2，H2)。由经变换得： 图1可知，实际扬程为H。，多余部分所对应的能量 全部消耗在增大了的管路阻抗KQ；上。若由调速调 一1) (2) 节流量到Q2，则电机转速从卵1下降到行2，此时咒2式中 702H3一实际需要的有用功率； 下的Q—H曲线与管路阻抗曲线KQ；交于c(Q2， 702(H2一H3)一阀门上损失的功率； H。)点，C点为调速调节流量点新的稳定运行工况 旭2H2(1／7。一1)～电潜泵的损失功率。 点。 万方数据 节 能 2006年第6期 一16一 ENERGYCONSERVATl0N (总第287期) H，)点时消耗的电功率为： 曲线2：P(2)=PH(O．4+