王 建， 廖兴万， 余建平， 叶 茂

(国家管网集团华南公司，广东 广州 510000)

0 引 言

工业是能源消耗的主要行业，2018年工业能耗占全国总能耗的67%[1]。根据2014年统计数据，工业领域中电机用电量约占工业用电总量的75%[2]。高压大功率设备更为突出，而这些设备大部分有节能的潜力，其中一个重要措施是进行变频改造。目前，变频器在电机控制上得到了广泛应用[3-5]，变频电机的节能效果在某些场合也得到了验证[6-9]。

国家管网集团华南公司为所辖地区的输油站进行了节能减排改造，其中一个重要措施就是对所属输油站的离心泵驱动电机进行了变频改造。本文研究的输油站离心泵电机额定电压10 kV，额定功率2 MW，工况随着所输油品和流量变化，较复杂。为了解变频器的应用效果，本文对某输油站的变频离心泵一年的运行数据进行跟踪分析，通过分析，得到了变频离心泵实际节能效果定量的结果，还发现了变频离心泵在泵出口压力调节能力和泵电机功率因数提升的实际效果，有助于输油站进行智慧用能改造和更可靠稳定的工况调节。

1 控制效果理论分析

变频离心泵的工作特性可描述[10]为

(1)

式中：H为离心泵扬程；a、b为对应与转速n0时，泵特性方程中的2个常系数；n为变频后的转速；n0为工频转速；m为管道流量-压降公式中的指数，在离心泵内，m=0；Q为离心泵流量。

离心泵电机为异步电机，其转速与频率的关系为

(2)

式中：s为转差率；p为极对数。

离心泵轴的功率为

P=QHgρ/(3 600η)

(3)

式中：g=9.8 m/s2；ρ为所输油品的密度；……