森蘭高壓變頻在轉(zhuǎn)油聯(lián)合站擴建項目中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞： 高壓變頻

摘要：本文通過北特魯瓦油田建成轉(zhuǎn)油聯(lián)合站案例，簡述森蘭高壓變頻器在哈薩克斯坦北特魯瓦油田轉(zhuǎn)油聯(lián)合站擴建項目中的應(yīng)用

一、 項目背景介紹

2010年，北特魯瓦油田建成轉(zhuǎn)油聯(lián)合站一座，主要功能為進行油氣分離和增壓外輸，原油處理規(guī)模為350×104t/a；天然氣分離能力為28×108m3/a；天然氣外輸增壓規(guī)模約15×108m3/a。但隨著油田的開發(fā)，目前原油采出時的伴生氣量迅速增長，氣油比較大，根據(jù)2012年12月份的實際數(shù)據(jù)，氣油比達(dá)到了1234Nm3/t，伴生氣量達(dá)到29×108Nm3/a，預(yù)測至2016年將達(dá)到36×108m3/a。現(xiàn)有聯(lián)合站油氣分離設(shè)施已超負(fù)荷運行，采油廠對個別氣油比大的油井進行了關(guān)井限產(chǎn)。而且由于目前天然氣外輸增壓能力不夠，產(chǎn)出的氣無法處理，只得放空燃燒。顯然已建轉(zhuǎn)油聯(lián)合站的設(shè)施能力不能滿足要求。更為嚴(yán)重的問題是，油田的伴生氣不外輸處理，只能放空，天然氣大量放空燃燒會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。哈薩克斯坦政府禁止天然氣火炬空燃，對火炬空燃處以巨額的環(huán)保罰款。根據(jù)近年來業(yè)主支付大氣放散費的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，單位大氣放散費為0.306美元/Nm3，以目前放空量計算，若放散14×108m3/a天然氣，需繳納4.28億美元/年；若對油田開發(fā)限產(chǎn)，經(jīng)濟損失更大。況且，天然氣為一種寶貴的潔凈能源，若經(jīng)過處理還會得到輕質(zhì)油、硫和丙烷等資源，能源能得到最大限度的綜合利用，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。因此擴建油田聯(lián)合站設(shè)施，滿足油田的合理高效開發(fā)極為重要。

2013年9月底由中石油哈薩克斯坦CNPC油氣股份有限公司投資，陽光國際哈薩克斯坦分公司承建的阿克糾賓州北北特魯瓦油田轉(zhuǎn)油聯(lián)合站擴建項目正式破土動工。

用戶經(jīng)過綜合考慮和層層選拔，最終決定采用森蘭第三代SBH系列高壓變頻器對其外輸油泵進行高壓變頻改造。

二、 森蘭高壓變頻器原理及特點簡介

SBH系列高壓變頻器采取的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式為單元串聯(lián)型高壓變頻器，其為直接高-高變換電壓源型，變頻器基本原理如下圖所示：

森蘭高壓變頻器,油田轉(zhuǎn)油聯(lián)合站

高壓變頻器從10kV電網(wǎng)取電，經(jīng)過內(nèi)部移相變壓器降壓、移相、隔離輸送給各個功率單元。功率單元電路結(jié)構(gòu)如下圖所示：

森蘭高壓變頻器,油田轉(zhuǎn)油聯(lián)合站

功率單元整流電路為二極管全波整流，多脈沖構(gòu)成多極移相疊加的整流方式極大地改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使其負(fù)載下的網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)大于0.96。輸出側(cè)由每個功率單元的U、V輸出端子相互串聯(lián)而成星型接法給電機供電，通過對IGBT逆變橋進行正弦SVPWM控制，得到階梯的SVPWM波形，該波形正弦度好，dv/dt小，可以降低輸出諧波及由此引起的電機發(fā)熱、噪音等，從而減少對輸出電纜和電機的絕緣損壞，無需輸出濾波器，可直接驅(qū)動普通異步電機。同時，消除了由此引起的機械振動，減小了軸承和葉片的機械應(yīng)力。通過軟件控制，可以輸出不同等級的頻率電壓。SBH系列變頻器系統(tǒng)安全、可靠，保護裝置功能齊全，具有過壓、欠壓、過流、過熱、缺相等保護裝置。具有完整的故障監(jiān)測電路、精確的故障報警保護。

森蘭第三代SBH系列高壓變頻器運行中

森蘭第三代SBH系列高壓變頻器運行中

三、 項目總結(jié)

哈薩克斯坦北特魯瓦油田轉(zhuǎn)油聯(lián)合站自高壓變頻器正式投運以來，連續(xù)無故障運行時間超過1年，節(jié)能效果明顯，為油田輸油提供了強有力的保障，同時哈方對我司提供的SBH系列變頻器優(yōu)異的產(chǎn)品性能非?？隙?。