逆变器在油气泵系统中的应用

  为了获得持续的电机性能，工程师们专注于变频驱动器(VFD)和电机控制技术。由于VFD具有调节电机速度的能力，它可以有效地控制能量使用。

逆变器在油气泵系统中的应用

当应用要求低于100%的流量或压力时，泵和风扇等离心负载提供了巨大的节能潜力。虽然很少有石油和天然气应用需要100%的连续流量，但这些泵系统中使用的许多马达都以全速启动，并在使用时保持全速稳定运行。在这些应用中，用户可以在低压和中压配置中集成VFD。

通过使用VFD调节电机速度来控制流量，从而节省能源。减速20%可以帮助节省高达50%的能耗，这意味着VFD通常可以快速节能。电机运行时间越长，占空比变化越大，节省的成本就越大。

对于许多大型能源用户，如炼油厂，电力公司通常在电厂超过预设限制或基本负荷时收取更高的高峰需求电价。这些峰值需求充电通常发生在电机在线路起点产生大电流尖峰时。变频器通过逐渐加速电机来降低功率峰值。

通过自动控制电机速度，驱动器只允许电机在必要时满功率运行。结果是降低了能源成本，提高了运营效率。

许多石油和天然气客户也选择VFD进行更严格的过程控制。对可变过程的更严格控制意味着更少的能源消耗。例如，由于范围限制或压降问题，控制阀可能不能适当地控制过程变量，导致大范围的过程变化。使用VFD可以提供更严格的控制，减少总体浪费并提高工厂效率。

设备可靠性在任何行业都至关重要，但在石油和天然气作业中尤为重要，因为正常运行时间和生产时间的每一分钟损失都可能带来代价高昂的后果。从原油生产到炼油厂交货的任何计划备份都会影响整个流程。

因为许多这些操作需要连续操作，所以工程师需要连续监控和维护泵、压缩机和其他系统组件，以提供最大的吞吐量和正常运行时间。

当考虑驱动投资时，寻求简单。简单性有助于消除多余的空间需求和重量，同时确保易于故障排除的设计。此外，简单的VFD将产生高度可靠的解决方案。

许多石油和天然气应用中固有的维护挑战是偏远或难以接近的位置，如油田或海上平台。智能电机控制技术的进步，以及高速以太网和无线网络的普及，扩大了对元件和生产信息的访问。

当今的许多驱动器、软启动器和电子过载继电器提供基于条件的监控，保护电机资产并警告即将发生的故障，以便用户采取预防措施。由于能够监控电机电流和速度，驱动器可以根据这些信息执行保护功能。通过在更长的时间内访问更详细的信息，工程师可以更好地利用预测趋势来预测问题并防止灾难性故障。　　

在更极端的情况下，驱动器将保护电机。大多数驱动器都有内置的电动机热过载能力。当电机处于超过其安全运行极限的恶劣运行条件下时，电机过载功能有助于降低输出电流或关闭电机，并保护电机免受热损坏或灾难性故障。

同样重要的是，驱动器会对自动化系统的整体健康状况产生深远的影响。事实上，将过程从固定速度转换为可变速度通过减少启动/停止周期以及消除阀门和其他机械部件，最大限度地减少了磨损并降低了对机械系统的维护要求。

此外，它最大限度地提高了电机的效率，并延长了典型电机-泵组合中许多旋转部件的寿命。