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摘要：本文通過對A廠站庫變頻控制系統運行現狀進行調查，全面掌握系統在生產運行中的應用效果，深入分析外部控制回路、變頻器存在的問題。通過開展變頻器檢測維修技術和外部控制回路維護技術研究，提高控制系統維修效率，保證系統運行時率，積極推進節能降耗及修舊利廢工作。

關鍵詞：變頻器；控制回路；故障變頻

控制系統在油田生產中廣泛應用，主要得益于其優良的節能特性和調速特性。油田生產中主要以泵類負載為主，因而決定了變頻器在油田中的應用以節能為主要目標。目前變頻控制系統在A廠生產運行中應用廣泛，節能效果顯著。通過對A廠站庫變頻控制系統運行現狀進行調查，分析控制系統A廠生產運行中應用效果，掌握外部控制回路、變頻器存在的問題。針對此問題總結控制系統維護的相關經驗，宏觀闡述變頻器的維修方法，通過開展變頻器檢測維修技術和外部控制回路維護技術的研究，提高控制系統維修效率，保證系統運行時率，積極推進節能降耗、修舊利廢工作，保證A廠站庫安全平穩運行。

1變頻調速控制系統組成

變頻控制系統主要由外部控制回路和變頻器組成，崗位員工通過外部控制回路的啟動、停止按鈕，遠程控制變頻器，啟停變頻控制系統。

1.1外部控制回路工作原理

外部控制回路主要用于運行電機選擇、運行電機控制方式選擇、變頻器的遠程控制、頻率調節、變頻器急停、控制信號連接等功能。當按下啟動按鈕時，中間繼電器吸合，變頻器接收啟動信號后開始工作，輸出相應電壓，同時交流接觸器吸合，導通電壓，變頻控制系統啟動運行。當控制系統中出現過熱、過流時，控制回路自動斷開，有效保護變頻控制系統及外部負載。

1.2變頻器工作原理

通用變頻器由主電路和控制電路組成。（1）主電路。主電路是給異步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分。主電路由3部分構成。工頻電源變換為直流功率的“整流器”；②吸收變流器和逆變器產生的電壓脈動的“平波回路”；③將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。（2）控制電路。控制電路是向主電路提供控制信號的回路，包括以下幾點。①比較電壓和頻率的運算電路；②測量主電路的電壓、電流的檢測電路；③測量電動機轉速的檢測電路；④將運算電路的控制信號進行放大的驅動電路，以及保護逆變器和電動機的保護電路。

2變頻控制系統運行現狀及存在問題

2.1變頻器運行現狀及存在問題

A廠變頻控制系統主要用于聯合站、中轉站外輸油量控制、油井采出液摻水、油井熱洗水量控制、污水反沖洗排量控制、配制站母液外輸量控制、注入站注入量控制等。A廠站庫共有變頻器779臺，主要由ABB、西門子、艾默生、INVT等24個廠家生產。見表1。A廠共有16臺變頻器存在主線路板、控制電路板燒壞，驅動電路故障、無法自動調頻、噪音大、變頻器過熱停機等問題。

2.2控制回路運行現狀及存在問題

聯合站、中轉站輸油泵、摻水泵、熱洗泵可采用工頻或變頻方式運行，分為自動和手動控制模式。變頻控制系統主要采用“一帶二”的控制方式。根據生產需要，調整轉換開關，選擇外輸泵及控制信號，變頻器根據三合一液位、外輸油緩沖罐液位、摻水或熱洗壓力等生產數據調節泵的外輸量，保證生產過程有效控制。見表2。污水站變頻控制系統主要和測控系統配合使用，采用遠程自動控制，通過測控系統運行變頻器，通過調整變頻器參數，調節不同時間反沖洗水量控制，保證污水反沖洗方案正常實施，達到污水反洗指標。配制站、注入站變頻控制系統主要采用“一帶一”的控制方式，配制站變頻器和測控系統配合使用，遠程自動控制螺桿泵，根據母液外輸泵出口壓力，調節泵轉速，控制外輸量，保證母液平穩外輸。注入站、試驗站變頻器采用手動調速，根據地質配注方案，調節單井注入量，保證地質方案準確實施。A廠共有6臺變頻器存在控制回路接線混亂、調速旋鈕不靈敏、電氣元件接線端子虛接、交流接觸器損壞、電機熱保護、控制線接觸不好等問題，造成變頻器停用，影響變頻調速控制系統正常運行。

3變頻調速系統維修技術研究

針對站庫變頻控制系統在生產運行中存在的問題，開展變頻器檢測維修技術和外部控制回路維護技術研究，編寫站庫變頻控制系統維修指導手冊，提高系統維修效率，保證系統運行時率，站庫安全平穩運行。（1）開展變頻控制系統維修技術研究。①通過學習理論知識和現場實踐操作，完全掌握變頻器維護技術，獨立完成變頻器的維修工作；②研究變頻控制系統外部控制回路圖紙，分析交流接觸器、中間繼電器、熱保護器等電氣元件功能，掌握變頻器外部線路控制回路，通過研究杏九聯變頻控制系統，獨立設計出杏一聯控制系統；③研究設計變頻控制系統維修工具，制作變頻器放電裝置，縮短變頻器停機時電容放電時間，設計、搭建控制系統檢測裝置，現場檢測維修后控制系統運行動態，提高變頻控制系統維修效率。（2）理順變頻控制系統維修流程。①通過編寫指導手冊，明確變頻控制系統外部控制回路診斷流程，掌握交流接觸器、繼電器、電位器、電氣開關等電氣元件檢測方式；②細化變頻器整流模塊、逆變模塊、電阻、電容、霍爾元件及各種電子元件檢測方法，講解CPU板、驅動板、開關電源檢測步驟，說明變頻器動態測試、靜態測試的相關內容；③總結今年所修變頻器的維修經驗，從細節出發，綜合分析變頻器常見故障的判斷方法；④規范變頻器維修流程，維修過程中需要崗位員工和電工配合，當確定工藝流程準確、配電線路安全后，方可開展維修工作。（3）開展變頻調速控制改造技術研究。A廠變頻器的種類和型號較多，部分變頻器投運較早，存在變頻器相關技術資料缺失、生產廠家停產等問題，當變頻器出現故障時無法查閱技術手冊，無法及時排除故障點，無法采購相應配件，嚴重影響變頻器維修效率。針對此問題結合變頻器應用特性，選用其他廠家功能相同的控制板替代原故障控制板，同時根據修復后變頻器的控制方式，對外部控制回路進行適當調整，恢復變頻控制系統。（4）開展變頻控制系統維護技術培訓。對采油礦地面技術員進行技術培訓，使其掌握變頻器工作原理及常見故障判斷。①組織儀表維護人員講解變頻調速控制系統相關知識，初步掌握變頻器工作原理及各種電氣元件的名稱及用途；②搭建變頻調速控制系統模擬裝置，現場模擬控制系統的運行動態，直觀、準確表達控制系統在油田生產中發揮的作用。通過技術培訓，使地面技術人員能夠修改變頻器簡單的參數，并能對控制回路進行初步排查和維護，對于不能解決的問題，能夠準確上報故障現象。

4結語

通過開展變頻控制系統維護技術研究，完全掌握控制系統的維修方法，提高變頻控制系統維修效率，提升變頻器維修技術水平，同時取得以下幾點成果。（1）站庫節能效果顯著。控制系統外委維修時間為1個月，而自主維護時間15天，明顯縮短了系統維修時間，提高系統運行時率，降低站庫運行設備能耗。（2）確保生產平穩運行。保證聯合站、中轉站原油平穩外輸，三合一液位、外輸油緩沖罐液位等生產設備的平穩運行，提高了污水反沖洗工藝穩定性，同時為實現配制站精細配制、注入站精細注入、油田精細開發提供技術保障。（3）推進修舊利廢工作。上半年，維修中心通過自主維修11套站庫變頻控制系統，累計節約外委費用10萬元。

作者：馬漢 單位：大慶油田有限責任公司第四采油廠第四油礦