摘 要 ：本文從變頻調(diào)速的原理出發(fā)，介紹了煉油廠中應用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能的基本原理，并通過實例對其節(jié)能效果做出了分析。 英文摘 要 ：Based on the basic principle of frequency variable adjusting speed, the principle of energy saving was introduced in this paper. At the same time, the practical energy saving effect was analyzed via example. 關(guān)鍵詞： 變頻調(diào)速 節(jié)能 煉油廠 1 引言 由于電力電子技術(shù)，微電子技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了對交流電機來說是最好的變頻調(diào)速技術(shù)，它一出現(xiàn)就以其優(yōu)異的性能逐步取代了其它交流電機調(diào)速方式，乃至直流電機調(diào)速，而成為電氣傳動的中樞。交流電機調(diào)速主要有兩個目的，其一是為了滿足生產(chǎn)工藝的要求，其二是為了達到節(jié)能降耗的目的。目前，由于我國的特殊國情，存在大量的煉油廠，尤其是各大油田的周邊地區(qū)數(shù)量更多。以勝利油田為例，地方、油田和高校所擁有的原油加工企業(yè)達到8家。煉油企業(yè)生產(chǎn)過程中，流量、液面、壓力等參數(shù)隨工況的改變而改變,傳統(tǒng)上采用控制閥門或擋板開度的方法來改變，即人為地增減阻力來實現(xiàn)，電力損耗非常大，泵和風機一般是由交流電機拖動，采用控制閥等控制流量，節(jié)流損失能量大，若機泵采用變頻調(diào)速，則節(jié)能效益十分可觀。 2 變頻調(diào)速的基本原理 交流異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為: n=60f（1-S）/P S—轉(zhuǎn)差率; P—電動機極對數(shù); f—供給電機定子繞組的電源頻率。 由上式可以看出, 有三條途徑可以調(diào)節(jié)異步電動機的轉(zhuǎn)速。一是改變極對數(shù)P，其實質(zhì)是改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，但它只能是有限的幾擋速度，不能實現(xiàn)無級調(diào)速，只能適用于調(diào)速要求不高且不需平滑調(diào)速的場合;二是改變轉(zhuǎn)差率S，它是通過在轉(zhuǎn)子回路中串電阻實現(xiàn)的，但此時人為地將特性變軟，低速時靜差度大，調(diào)速范圍不廣，而且低速時轉(zhuǎn)子銅耗很大，效率低而發(fā)熱嚴重，它仍然是有級調(diào)速，而且它只能用于繞線式異步電機調(diào)速; 三是改變定子電源頻率f, 由于電源頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比，變頻調(diào)速就是通過改變電源頻率來改變電機的轉(zhuǎn)速，即通過改變定子供電頻率來改變轉(zhuǎn)速，從而可實現(xiàn)電機的調(diào)速。變頻調(diào)速具有高效率、機械特性硬調(diào)速范圍廣、高精度等特點,可以適應不同負載特性的要求，是運用最廣最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 3 變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能原理 風機水泵的節(jié)能原理是用調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速來代替擋風板或節(jié)流閥控制風流量以達到節(jié)能的目的。 4 實例及節(jié)能效果分析 某煉廠生產(chǎn)供水水源有三臺10sh-6型離心泵，配用JS115-4,135kW電機，改造前系統(tǒng)壓力和流量通過改變泵的出口閥開度進行控制，能量損失很大。為達到節(jié)能降耗的目的，進行設備改造，采用富士公司生產(chǎn)的FRENC500G7/P7電壓型變頻器。其節(jié)電效果比較顯著，電機工作電流由220A下降到180～110A。在保證系統(tǒng)壓力不變的情況下，電機負荷隨著泵的負荷上下波動，電流下降了20%～50%，平均節(jié)電在30%～50%。 4.1 直接經(jīng)濟效益 其直接經(jīng)濟效益是節(jié)約電費，一臺135kW電機，一年按運行350天工作計算，根據(jù)公式P＝UI，若1kW·h電按0.5元計算，則每臺電機每年可以節(jié)約電費15.77萬元，其節(jié)能效果是相當顯著的。 4.2 間接經(jīng)濟效益 當電動機在全壓啟動時，從靜止狀態(tài)加速到額定狀態(tài)，所需時間很短，而水的流量從零猛增到額定流量，則會產(chǎn)生水錘效應，原因是動態(tài)轉(zhuǎn)矩很大。水錘效應具有極大的破壞性，它會引起管子的破裂或癟塌，還可能損壞閥門和其他固定部件。 采用變頻調(diào)速后，則可以使動態(tài)轉(zhuǎn)矩大大減小，消除水錘效應，而且可以延長水泵的工作壽命，減少維修次數(shù)，減輕工人的勞動強度。同時可以減小電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。 5 結(jié)束語 煉油廠中風機、水泵等大功率輔機采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅使調(diào)速性能優(yōu)越，而且節(jié)能效果十分顯著。變頻調(diào)速裝置可以減小起動電流,降低噪音,減少電儀修操作工的勞動量。因此，隨著變頻器制造技術(shù)、應用技術(shù)的不斷成熟,單位功率的價格不斷下降,變頻調(diào)速技術(shù)的推廣，變頻調(diào)速裝置在煉油廠中將具有更為廣闊的應用前景。