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一、前言
一般油田注水站注水泵流程大多采用傳統的水源井深井泵，將水供到儲水大罐，再由喂水泵將水從儲水罐供給注水泵，后由注水泵將水注入地層。注水泵電動(dòng)機大多為大功率電動(dòng)機（110、185kW），注水泵出口壓力通常是通過(guò)調節閥門(mén)來(lái)實(shí)現的，操作人員靠隨時(shí)觀(guān)察壓力表的壓力來(lái)調節閥門(mén)，而水泵電動(dòng)機的額定轉速基本保持不變，這樣，對電動(dòng)機而言，大馬拉小車(chē)的現象十分嚴重，管網(wǎng)水泵較多，流程復雜，既浪費電能，又增加了操作人員的勞動(dòng)強度。利用變頻器恒壓供水控制系統實(shí)現對水泵電動(dòng)機的無(wú)級調速，依據注水壓力的要求自動(dòng)調節系統的運行參數，在用水量變化時(shí)保持管網(wǎng)水壓恒定，以滿(mǎn)足注水要求。變頻調速控制系統是先進(jìn)合理的節能型供水系統，實(shí)際應用中得到了很大發(fā)展，隨著(zhù)電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻器的功能也越來(lái)越強，充分利用變頻器的各種功能，對應用恒壓變頻供水系統有著(zhù)重要的意義。
過(guò)去注水泵流程一般為：水源井-儲水罐-喂水泵-注水泵。安裝變頻調速控制系統，通過(guò)恒壓供水控制可使流程簡(jiǎn)化為：水源井-注水泵。這一技術(shù)革新簡(jiǎn)化了工藝流程，減少了操作步驟和水源井的頻繁起停，實(shí)現了自動(dòng)化供水，能有效抑制機泵運行中存在的大馬拉小車(chē)現象，既減輕了操作者的勞動(dòng)強度，也能節省電能。
2、變頻調速控制系統示意圖
整套設備控制系統的工作原理為：
供水管網(wǎng)的壓力通過(guò)壓力變送器采集反饋信號，再通過(guò)變頻器的A/D轉換模塊將設定值及采集偏差信號值同時(shí)經(jīng)過(guò)PID控制進(jìn)行比較，PID根據變頻器的參數設置，進(jìn)行數據處理，將處理結果以運行頻率的形式進(jìn)行輸出。PID控制模塊具有比較和差分的功能，供水管網(wǎng)的壓力低于設定壓力，變頻器就會(huì )將運行頻率升高，反則將降低。
并根據壓力變化的快慢進(jìn)行差分調節，以負作用為例：如果壓力在上升接近設定值的過(guò)程中，上升速度過(guò)快，PID運算也會(huì )減少執行量，從而穩定壓力。在PID控制下，使用一個(gè)4mA對應0MPa，20mA對應1MPa的壓力變送器調節水源井深井泵的供水壓力，另使用一個(gè)4mA對應0MPa，20mA對應25MPa的壓力變送器調節注水泵的注水壓力，設定值通過(guò)變頻器端子（0～10V）給定。整個(gè)系統在運行中，當出現缺相、欠壓、變頻器故障、壓力下限超壓等情況時(shí)，系統皆能發(fā)出聲響報警信號，特別是當出現缺相、變頻器故障、超壓時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)停機，并發(fā)出報警信號，維修人員及時(shí)維護處理，使其恢復正常。此外，變頻器故障時(shí)，系統可切換至手動(dòng)方式，用備用工頻方式運行，保證注水生產(chǎn)。變頻器的軟起功能還減少了設備電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，從而有效保護設備、電網(wǎng)等，延長(cháng)設備的使用壽命。
3、可推廣范圍：所有泵類(lèi)負載，如注水泵、輸油泵、熱水泵、深井泵、風(fēng)機等。
三、結束語(yǔ)
綜上所述QD800變頻器在油田注水泵中的應用中，是根據實(shí)際情況設定管網(wǎng)水壓自動(dòng)調節水泵電動(dòng)機的轉速，使注水管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求大限度的節約電能，并且系統能處于可靠運行狀態(tài)，實(shí)現恒壓供水、注水，系統水壓、水量的任何變化均能使管網(wǎng)中的壓力保持恒定，大大提高了注水質(zhì)量，同時(shí)也解決了電動(dòng)機大馬拉小車(chē)、操作員工操作復雜、工作強度大等問(wèn)題，變頻器故障維修期間，仍能使用工頻拖動(dòng)，保證注水工作的進(jìn)行，具有一定的先進(jìn)性，目前此系統運行穩定，效果明顯。
