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高壓變頻器在大功率注水泵(2500KW)上的解決方案

時(shí)間:2010-04-22 17:36:43來(lái)源:yangliu

導(dǎo)語(yǔ):?注水是油田開(kāi)發(fā)中穩(wěn)油增產(chǎn)的重要措施之一。它有效地補(bǔ)充了地層的能量,保持了地層的壓力,對(duì)提高采油速度和原油采收率,確保油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了積極作用。

      一、引言  
  
  注水是油田開(kāi)發(fā)中穩(wěn)油增產(chǎn)的重要措施之一。它有效地補(bǔ)充了地層的能量,保持了地層的壓力,對(duì)提高采油速度和原油采收率,確保油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起到了積極作用。 
  
  一直以來(lái),大慶油田大功率注水電機(jī)所用的高壓大功率變頻器為國(guó)外品牌所壟斷。2007年8月,九洲電氣自已研發(fā)的熱管散熱系統(tǒng)完美的解決了(>200A)大功率高壓變頻器的散熱技術(shù)瓶頸后,第一套2500KVA/6KV高壓大功率高壓變頻器在山東康達(dá)水泥投運(yùn)成功,連續(xù)運(yùn)行一年無(wú)故障。2008年9月份,九洲電氣高壓大功率高壓變頻器一舉中標(biāo)大慶油田大功率注水電機(jī)節(jié)能改造用橇裝式高壓大功率變頻器4臺(tái),分別為大慶油田杏V-2注水站注水泵6KV-2500KW,杏V-1注水站注水泵6KV-2240KW,聚南二十四注水站注水泵6KV-2240KW,聚南二十五注水站注水泵6KV-2000KW。 
  
  打破了國(guó)外品牌在大慶油田大功率注水電機(jī)所用的高壓大功率變頻器的一統(tǒng)天一的壟斷地位,為高壓大功率高壓變頻器國(guó)產(chǎn)品牌的 在大慶油田大功率注水電機(jī)的應(yīng)用開(kāi)了先河。 

  二、采油五廠杏南區(qū)注水系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題。 

  1.現(xiàn)狀 
  
  2008年6月底,杏南開(kāi)發(fā)區(qū)建成注水井1822口,其中開(kāi)井?dāng)?shù)1511  口,注水站9座,注水泵25臺(tái),裝機(jī)功率總計(jì)49140KW,設(shè)計(jì)注水能力11.60×104m3/d ,實(shí)際負(fù)荷8.24×104m3/d,負(fù)荷率71%。純油田區(qū)采用單干管單井配水流程,過(guò)渡帶采用單干管多井配水流程。 

  2.存在問(wèn)題 
  
  現(xiàn)注水系統(tǒng)按水質(zhì)分為普通污水注入系統(tǒng),三次加密井注入系統(tǒng),含聚污水注入系統(tǒng)。由于沒(méi)有調(diào)節(jié)措施,在注水方案變動(dòng)和鉆井關(guān)井時(shí),只能通過(guò)調(diào)整注水泵運(yùn)行的臺(tái)數(shù)和型號(hào)來(lái)調(diào)整注水泵出口水量,調(diào)節(jié)效率低,適應(yīng)性差,注水系統(tǒng)多處于壓力較高的狀態(tài)下運(yùn)行,鉆關(guān)水量平均在5000 m3/d左右,注水系統(tǒng)單耗較正常運(yùn)行時(shí)單耗高出0.15kwh/m3以上,最高時(shí)高出0.4kwh/m3,嚴(yán)重時(shí)由于注水量偏低,注水泵無(wú)法正常開(kāi)啟。 

  三.  解決方案 
  
  為解決杏南油田普通污水注水系統(tǒng)無(wú)綜合調(diào)節(jié)措施導(dǎo)致泵水單耗的問(wèn)題,決定采用高壓變頻技術(shù),在杏南開(kāi)發(fā)區(qū)實(shí)現(xiàn)水量和壓力的綜合調(diào)節(jié),保證注水壓力在合理范圍之內(nèi) ,降低泵水單耗。 
  
  根據(jù)注水站布局情況和各注水站的單耗實(shí)際情況,在雙水質(zhì)注水站(5.1.1和8.3.2)杏V-2注水站實(shí)行節(jié)能技術(shù)改造成,安裝一套容量為3150KVA/6KV的哈爾濱九洲電氣股份有限公司生產(chǎn)的橇裝式高壓變頻裝置,實(shí)現(xiàn)一拖二,既能對(duì)“8.3.2”水質(zhì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié),又能對(duì):“5.1.1“水質(zhì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。 

  四.九洲電氣橇裝式高壓變頻裝置 

 ?。ㄒ唬?高壓變頻室,高壓變頻器的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)高壓變頻器室采用彩鋼板廠房,為保證良好隔熱保溫,板壁要求在100mm以上,考慮到高壓變頻器中的變壓器柜為變頻器的主要發(fā)熱源,將變壓器柜和功率柜,控制柜分為兩室放置,這樣就能充分保證變頻器運(yùn)行的可靠性。 
  
  由于大慶油田處在我國(guó)北方高寒地區(qū),春夏秋較短,冬季相對(duì)較長(zhǎng)。因此變頻器的散熱采用空調(diào)+風(fēng)道的復(fù)合模式。即春夏秋用空調(diào),冬季用風(fēng)道散熱的方式。同時(shí)在板房?jī)?nèi)配置電加熱器,以保持冬季變頻室在變頻器停運(yùn)檢修維護(hù)時(shí)的溫度。 

  彩鋼板房剖面圖如下: 

 ?。ǘ┮淮蜗到y(tǒng)方案的設(shè)計(jì): 

  方案圖如下:

  說(shuō)明: 
  1. QS1~QS5為高壓隔離刀閘 
  2. QS4,QS5機(jī)械互鎖。 
  3. QS4與QS1,QF1電氣互鎖,加裝程序鎖。 
  4. QS5與QS2,QF2電氣互鎖,加裝程序鎖。 
  5. 電機(jī)既可工頻運(yùn)行,也可變頻運(yùn)行,同一時(shí)刻一臺(tái)電機(jī)只允許運(yùn)行在工頻或變頻狀態(tài)。 
  6. 變頻器檢修維護(hù)時(shí),將QS3,QS4,QS5全部斷開(kāi),有明顯的斷開(kāi)點(diǎn),保護(hù)了維護(hù)人員的安全。 
  7. 變頻器檢修維護(hù)時(shí),電機(jī)(M1,M2)可工頻運(yùn)行,保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 

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