中心論題：

• 高壓大功率的大型變頻器應用現狀
• 實用實例
• 節能效果

解決方案：

• 可節省大量的電力
• 提高系統的安全穩定性

變頻器主要用于驅動需要調速運轉的普通交流電動機，與機械變速或直流電機變速系統相比具有設備結構簡單、成本低、效率高的優點。隨著電子技術的發展和大功率器件的問世并進一步的發展成熟，各種各樣的變頻調速器已廣泛應用于從工業生產到日常生活的各個領域，而高壓大功率的大型變頻器則是近年逐步完善成熟，逐步推廣應用的產品。

在長輸管道輸油生產過程中，由于輸油機組配置不能滿足變化的輸油量臺階，所以出站沒有節流特別是在密閉輸油和不均衡輸油的情況下更是如此。如果輸油泵由可調速的電機拖動，采用變頻器調節泵轉速的方法得到輸油管道所需要的壓力，無須通過控制調節閥的開啟度來控制壓力，這樣既避免了節流損耗，還對出站調節閥進行備用，可節省大量的電力。同時使用調速裝置將降低泵的震動，會提高系統的安全穩定性。

中國石油管道公司運營管線應用高壓大功率變頻器情況如表1所列。

實用實例
下面以秦皇島至北京輸油管道（以下簡稱秦京線）實際工況來介紹高壓大功率變頻器的應用。秦京線全長為349.19 km，管徑為φ529×7 mm，共設7座輸油站。2005年初高遷輸油管道建成投產，其全長為78.5 km，管徑為φ273×6 mm，共設2 座輸油站，冀東原油通過高遷線輸送至遷安輸油站，并進入秦京輸油管道，混輸至末站房山，如圖1所示。

冀東原油并入后，高尚堡每年向遷安輸油120萬t 左右，秦皇島向遷安輸油630 萬t左右，兩種油品在遷安站混合后通過秦京管道輸送至房山站。

混輸前秦京線各站是按750萬t /年輸送大慶原油的工況配置的輸油設備，混輸后，遷安至房山段各站由于輸量未發生變化，所以輸油設備配置基本滿足優化運行要求，而秦皇島至遷安段年輸量下降16％，輸油設備與工況運行明顯不能匹配，出現了節流損失大等一系列問題。

秦皇島輸油站輸油設備如表2、表3所列。秦皇島輸油站配備4臺輸油泵機組，并聯方式，直接抽10萬m3油罐外輸，且只能一臺泵機組運行。其中1＃泵機組配有液力耦合器調速裝置，其它3臺均無調速裝置。冀東原油混入后，出現1＃、2＃、4＃泵機組配置明顯偏大，而3＃泵機組配置又有所偏低的狀況，致使輸油站外輸量降低。目前運行中以帶液力耦合器的1＃輸油泵機作為主力，該泵機組為上世紀90年代初期國產產品，效率低，故障率高；而于2003 年與2004年相繼更換的2＃、4＃泵機組（進口設備）因揚程、排量過大，目前基本處于閑置狀態。
 

秦京線所安裝的調節閥只有在出站壓力超過設定值時才動作。其它站調節閥調節進站和出站壓力。

秦皇島站運行4＃輸油泵節流損失0.80 MPa，運行2＃輸油泵節流損失1.2 MPa，浪費很多電能，并且運行中這兩臺泵的震動很大。綜合考慮（冀東油田來油量逐年遞增，秦皇島外輸量逐年遞減，輸量不穩定）通過采用更換或切削泵葉輪的方案解決該站節流損失的方案不可取，應考慮在秦皇島站增加調速裝置，調節揚程及輸量。故采用了表4所列的變頻器運行方案。

 
 
節能效果

通過變頻改造的手段消除秦皇島站節流損失，該站日節約高壓耗電1.2 萬kW•h 左右，按年運行300 天，每kW•h 電費為0.5 元計算，則每年節約的運行成本約為12 000×300×0.5＝180萬元

結語
綜上所述，根據長輸管道的運行工況及現有配置，合理地對長輸管道中存在節流的管線進行變頻技術改進，節電效果顯著，效益可觀。