油田注水系统中TD2000变频器的应用研究

2011-10-30 16:40:33来源: 互联网 关键字:TD2000  变频器
油田注水普遍采用柱塞泵,在工频条件下,由于电机转速恒定,柱塞往复频率是恒定的,因此,排量也是恒定的。另一方面,注水泵电机一般配置功率都较大,启动冲击电流大,对附近的设备有影响,而且能耗也大。

  1 变频调速应用于注水泵的意义

  异步电机的转速与其电源频率成正比,即:

  n=60f(1一s) , (1)

  式中 n—— 电机转速,rpm;

  f——电源频率,Hz;

  s——异步电机的转差率,% ;

  p—— 电机极对数。

  变频调速就是通过改变电机定子绕组供电的频率(f)来达到调速的目的,其基本原理是通过整流一稳压一逆变,把50 Hz的工频电源转换为频率可调的电源,应用于电机,从而达到调整电机转速的目的。

  在注水泵上使用变频技术,就可以实现对泵的排量的控制。这样,在一定范围内,实际配注需要多少量,注水泵就排出多少量,消除泵的无效回流,改善泵的运行工况,降低对设备的磨损。而且,通过使用变频器,可使电机平滑启动,方便的调节转速,在轻载、低频的情况下,还具有很好的节能效果。

  2 电气设计

  由于注水泵属平方转矩负载,因此,通过选用艾默生TD20OOG型变频器作为变频控制的主体,利用变频器自带的控制调节功能,结合注水泵及电机所需的保护以及注水工艺要求,完成了变频控制柜的设计。

  2.1 变频柜设计

  (1)变频柜要实现一柜两泵的控制功能,既控制柜中通过手动切换、选择,可以使一台变频器分别应用于相邻的两台注水泵,这样,在一台泵有故障时,可以通过电气切换使另一台泵使用变频,提高变频器的利用率

  (2)注水泵自带的保护(进出口压力、机油压力、电机温度等)信号进变频柜,实现连锁保护。

  (3)利用变频器自带的PID调节模块,设计闭环控制功能,通过检测泵出口汇管压力,与设定压力进行PI运算,自动控制变频器的输出频率。

  (4)旁路功能:即变频柜的电源接人考虑两个回路,分别引自两台原注水泵启动柜电源,人口、出口设切换开关,这样,在变频柜有故障时,可以使用原启动柜控制注水泵。

  2.2 主电路设计

  为了实现一柜两泵的功能,在主电路设计中,考虑了变频器的双入双出回路,通过交流接触器1KM、2KM选择变频器的电源;通过交流接触器KM1、KM2控制变频器输出到两台泵(图1)。

  

关键字:TD2000  变频器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/1030/article_12729.html
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