隨著計算機技術和電力電子技術的發展，低壓變頻器的應用也得到了快速發展。這幾年低壓變頻器采油廠采油生產各類工藝技術中得到了廣泛應用。采用變頻器調速可以提高機械的控制精度、生產效率和產品質量，降低能耗，在孤東采油廠許多生產工藝中取得了顯著的節能效果。 　

　　一、變頻器的節能原理

　　1、變頻節能

　　變頻器節能主要表現在風機、水泵的應用上，為了保證生產的可靠性，各種生產機械在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。當電機不能在滿負荷下運行時，除達到動力驅動要求外，多余力矩增加了有功功率消耗，造成電能的浪費。風機、泵類等設備傳統的調速方法是通過調節入口或出口的擋板、閥門開度來調節給風量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗擋板、閥門的截流過程中。當使用變頻調速時如果流量要求減小，通過降低泵或風機轉速即可滿足要求。

　　由流體力學可知，P（功率）＝Q（流量）×H（壓力），流量Q與轉速N的一次方成正比，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當要求調節流量下降時，轉速N可成比例的下降，而此時軸輸出功
率P成立方關系下降。即水泵電機的耗電功率與轉速近似成立方比的關系。所隊當所要求的流量Q減少時，可調節變頻器輸出頻率使電動機轉速n按比例降低。這時，電動機的功率P將按三次方關系大幅度的降低，比調節擋板、閥門節能40%一50%，從而達到節電的目的。

　　例如：一臺離心泵電機功率為55千瓦，當轉速下降到原轉速4/5時，其耗電量為28.16千瓦，省電48.8%，當轉速下降到原轉速l／2時，其耗電量為6.875千瓦，省電87.5%。

　　2、功率因數補償節能

　　無功功率增加線損和設備的發熱，更主要的是功率因數的降低導致電網有功功率的降低，大量無功電能消耗線路當中，設備使用效率低下，浪費嚴重，使用變頻調速裝置后，變頻器內部濾波電容作用，從而減少了無功損耗，增加了電網的有功功率。

　　3、軟啟動節能

　　電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊，而且還會對電網容量要求過高，啟動時產生大電流和震動時對擋板和閥門的損害極大，對設備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值超過額定電流，減輕了對電網沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門使用壽命。節省了設備的維護費用。

　　二、孤東采油廠變頻器在用情況

　　目前孤東采油廠在用各種變頻器達到480余臺，其中三采中心270余臺，采油一礦45臺，采油二礦13臺，采油三礦22臺，采油四礦43臺，新灘試采礦57臺，集輸大隊27 臺。主要有美國ABB、羅賓康，日本的富士、安川、三肯、東芝和日立，德國西門子。目前國產變頻控制技術和功能上，已取得了顯著的進步和成就，所以近兩年來油廠國產變頻器的數量正逐步提高，主要有春日、森蘭和煙臺惠豐等品牌。

　　三、目前主要存在問題

　　孤東采油廠技術質量監督站自2005年開展了變頻器維修工作，先后組織了現場維修150臺次，總功率達到5800千瓦。

　　從維修情況來看，變頻器發生故障或損壞特征，一般可分為兩類：一種是運行中頻繁出現自動停機現象，并伴隨著一定的故障顯示代碼，其處理措施可根據隨機說明書上提供的指導方法，進行處理和解決。這類故障一般是由于變頻器運行參數設定不合適，或外部工況、條件不滿足變頻器使用要求所產生的一種保護動作現象；另一類是由于使用環境惡劣，高溫、導電粉塵引起的短路、潮濕引起的絕緣降低或擊穿等突發故障（嚴重時，會出現打火、爆炸等異常現象）。具體表現為：

　　1、變頻器主控電路故障。主要包括主板，電源板，逆變器、濾波電容等主控電路損壞。

[$page]　　2、變頻器冷卻直流風扇故障。風扇屬于易損件，工作壽命在2—5年，但是因為變頻器種類繁多，功率大小不同所以內部直流風扇額定電流不同而不通用，部分風扇損壞后因為缺乏備件無法及時更換。

　　3、變頻器外圍控制器件故障。變頻柜內變頻器本身無故障，但外部控制電路系統發生故障。由于使用年限較長，且控制電路又比較復雜，既沒有電路圖，又沒有線號，線路多而且復雜，給維修造成不便。

　　4、變頻柜設計不合理，內部過于狹窄，散熱通風效果差，導致散熱不良。部分變頻器工作環境比較惡劣，風沙及塵土集聚較多，嚴重影響了變頻器正常運行，造成停機故障。變頻柜散熱導流風扇屬于易損件，壽命一般2年左右，大部分變頻柜散熱風扇損壞后，沒有及時更換，造成散熱不良，造成變頻器工作穩定性差、老化加劇、過熱報警頻發等現象發生。

　　5、變頻器日常

維護工作跟不上。操作人員對變頻路基本操作及一些基本參數設置不了解，使用過程中不能及時發現問題。　　6、“小馬拉大車”問題。由于當時投產設計時的工作條件下限制，設計安裝時為節省資金，許多方都有采用了變頻功率小于電機額定功率，但工藝生產條件變化，出現“小馬拉大車”問題，造成變頻器不能正常運行。如一號聯水外輸、三號聯提升和KDl8號站注水等。

　　四、變頻器主要故障原因及預防措施