高壓變頻器在石油開采行業(yè)中
       在石油開采行業(yè)的應用主要是應用于主管道泵、抽油機、分子篩機泵、介質泵、擠壓機、循環(huán)泵、注水泵、泥漿泵、鍋爐給水泵、電潛泵、鹵水泵、引風機、除垢泵等。
       潛油電泵
       潛油電泵被安裝在地下1000-3000米深的井里，泵在電動機的帶動下高速旋轉，將油抽到地面上來。傳統的工作方式是電網直接供電，工程上稱其為全壓工頻工作。
      (1)對于復雜斷塊油田來說，油水井的對應連通性差，部分潛油電泵井出現供液不足，影響到潛油電泵的正常生產及井下機組的運轉壽命。當井下油量不富裕時，容易抽空，甚至死井，一旦死井則損失慘重。尤其海上平臺在采油時，因為油層稠度大，流動性差，潛油電泵在抽油的過程中不能一下運行到額定轉速，否則會出現油層因壓力變化過快而斷開，電泵只能抽到少量距井口近的油，遠離井口的原油因不能夠流動，電泵將斷液而導致油井報廢。并且一旦發(fā)生抽空時，定轉子將出現干磨，容易產生燒泵的事故。
      (2)工頻全壓啟動時，對電網產生沖擊、電機沖擊電流大、沖擊扭矩大，造成電機、電纜的加速老化和電泵葉片、軸系的損壞。平臺電網容量有限，電機工頻對電網的沖擊有可能導致發(fā)電機組停運。在采油過程中，由于液面經常變化，需要經常對電泵進行啟停操作，頻繁的沖擊，降低了設備使用壽命，增加了維修費用。
    (3)電泵在井下幾千米處，供電電纜上有100多伏的線路損耗，影響電機的正常供電。
       (4)潛油泵不能根據生產情況調整輸出功率，造成巨大的能源浪費，難以使電泵工作在最佳工況點上。
潛油電泵的電壓等級不是國家電網的標準，大部分潛油電泵的供電電壓是1140v和2300v，所以用于潛油電泵的高壓變頻器需要特別定制。潛油電泵的使用環(huán)境一般比較惡劣，所以要求變頻器比較耐用。經過高壓變頻器的改造實現電機的軟啟動，即低壓、低頻啟動，電機是慢慢加速起來的，工作頻率不一定是額定頻率，而是隨意設置或調整，還可以根據井底油壓高低自動調整轉速，實現轉速閉環(huán)控制。因此，海上采油平臺潛油電泵配套使用變頻調速裝置，既是生產工藝的要求，也是保證機組安全可靠運行的需要。
       應用于海洋平臺的高壓變頻器由于海洋平臺遠離陸地，運輸、吊裝費用高昂，因空間狹小，安裝也極不方便，必須確保變頻器一次投運成功，對可靠性要求極高，并要求故障后能迅速恢復運行，對技術有更高的要求。
       游梁式抽油機
       采用的抽油設備中，以游梁式抽油機應用最為普遍，數量也最多。一方面，游梁式抽油機運動為反復地上下提升，一個沖程提升一次，其動力來自于電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊，當滑塊提升時，類似于杠桿的作用，將采油機桿送入井中，滑塊下降時，采油桿提出帶油至井口，由于電機轉速一定，在滑塊下降過程中，負荷減輕，電機拖動產生的能量無法被負載吸引，勢必會尋找能量消耗的渠道，導致電機進入再生發(fā)電狀態(tài)，將多余的能量反饋到電網，引起主回路母線電壓的升高，勢必會對整個電網產生沖擊，導致電網供電質量下降，功率因數降低，面臨被供電企業(yè)罰款的危險;頻繁的高壓沖擊會損壞電機，對電動機沒有可靠的保護功能，一旦電機損害，造成生產效率降低、維護量加大，極不利于抽油設備的節(jié)能降耗，給企業(yè)造成較大的經濟損失。另一方面，游梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊，導致抽油機的起動沖擊大等諸多問題。
        目前，對游梁式抽油機的變頻器改造主要有以下3個方面：
        (1) 以提高電網質量，減小對電網影響為目標的變頻改造。這主要集中在供電企業(yè)對電網質量要求較高的場合，為了避免電網質量的下降，需引入變頻控制，其主要目的就是減小抽油機工作過程對電網的影響。這種應用在勝利油田的臨盤采油廠已經提上應用日程。
       (2) 以節(jié)能為首要目標的變頻改造。這一點比較普遍，一方面，油田的抽油機為了克服大的起動轉矩，采用的電動機遠遠大于實際所需功率，工作時電動機的利用率一般在20%-30%之間，最高不會超過50%，電動機常常處于輕載狀態(tài)，造成了電動機資源的浪費。另一方面，抽油機的工作情況是連續(xù)變化的，這些都取決于地底下的狀態(tài)，若始終處于工頻運行，勢必也會造成電能的浪費。為了節(jié)能，提高電動機的工作效率，需進行變頻改造。
       (3) 以提高電網質量和節(jié)能為目的的變頻改造。這種情況綜合了上面兩種改造的優(yōu)點，是應用中的一個重要發(fā)展方向。
注水泵
       通過注水井向油層注水，是保證油層壓力，提高油藏采油速度和采收率而被廣泛采用的一項重要開發(fā)措施。在油田注水工程中，注水泵是滿足油田注水，保證地層壓力的源設備，為了保證較長時期內滿足油田注水需要，在設計上注水泵的容量選型一般都較大，同時在實際生產中，日注水量又總是一個波動較大的參數。
       當采用變頻調速時，50Hz滿載時功率因數為接近，工作電流比電機額定電流值要低許多，這是由于變頻裝置的內濾波電容產生的改善功率因數的作用，可以為電網節(jié)約容量。采用變頻調速后，可以避免因通過閥門控制使泵過多偏離額定工作區(qū)而引起的振動，這種振動嚴重時會引起懸臂泵軸頭斷裂。由于啟動緩慢及轉速的降低，相應地延長了許多零部件如密封、軸承的壽命，特別是減輕了起動機械轉矩對電機機械損傷，有效的延長了電機的使用壽命，減少了檢修維護開支，節(jié)約大量維護費用。
       高壓變頻器在石化行業(yè)中
       在煉油行業(yè)高壓變頻器主要應用于原油泵、減低渣油泵、循環(huán)泵、介質泵等泵類和送風機等大功率風機。
       干餾裝置主風機
       頁巖干餾裝置煉油工藝中，有一項重要的環(huán)節(jié)就是利用離心式風機(即：主風機)向干餾爐下部的發(fā)生段送風，目的是為干餾爐上部下來的頁巖半焦完成氧化-還原反應提供飽和空氣。在實際運行中，要根據反應裝置中各項工藝指標的控制需求，調整主風機送風量。風量的調整要通過手動調節(jié)主風機入口蝶閥開度和放散口開度來實現，多余風量通過放散口排出。電機的出力在70%左右。根據生產工藝的要求，每小時都要由工人手動風量一、兩次，大量的空氣被通過放散口排除，因此這種風量調整方式不合理，工人勞動強度大，同時造成無謂的能耗浪費。工藝的角度上看，每天都要頻繁的調整主風機的流量，工人要付出繁重的勞動，而且調整偏差較大，如果電機通過變頻器調整調速，可以滿足工藝的需要，達到調節(jié)準確，節(jié)省人力的目的。更重要的是，風機運行過程中，入口蝶閥開度越小，損耗在風機擋板上的能量越多，因此，主風機根據需要調速運行將會有很大的節(jié)能空間。
       原油泵
       現場是通過調節(jié)泵出口閥門的開度，即改變管網阻力來調節(jié)流量，同時改變了出口壓力。根據泵的特性，調節(jié)出口閥門的開度，將使效率下降。若采用改變泵電機轉數，閥門全開，管網阻力曲線不變，降低水泵的揚程以減小流量，根據現場需要，允許出口最小壓力為2.1Mpa，允許最小流量為240t/h，在滿足此要求的基礎上進行調速，使泵效率在高效點運行，即變速調節(jié)比節(jié)流調節(jié)時，泵從電網吸收功率要減少，因此采用變速調節(jié)，能把消耗在節(jié)流中的損耗省下來，達到節(jié)能的目的。
       石油石化行業(yè)應用前景
        自從2008年兩會，將低碳經濟被提上議題之后，低碳經濟，正以前所未有的高姿態(tài)走進人們生活的方方面面。政府提出，2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。而作為耗能大戶的石油石化行業(yè)，首當其沖被推到了風口浪尖。統計數據顯示，在國家發(fā)改委公布的千家重點耗能企業(yè)中，石油和化工企業(yè)有340家，占1/3;在環(huán)保部公布的廢氣、廢水污染源國家重點監(jiān)控企業(yè)中，石油和化工企業(yè)分別占 13.4%和25.8%。
        因此在2010年2月25日召開的國務院常務會議指出，要壓縮和疏導過剩產能，加快淘汰落后產能，引導產業(yè)健康發(fā)展，同時啟動石化行業(yè)低碳技術示范工程建設。因此在中國的低碳經濟發(fā)展之路上，石油石化產業(yè)應該成為積極實踐者。那么低碳經濟的倡導，勢必會促使石油行業(yè)加強技術的改造，因此也必然會帶動具有節(jié)能減耗的高壓變頻器的發(fā)展。
       另一方面,國內對石油石化產品的需求快速增長。專家預計，到2010年，我國汽煤柴需求量將為1.85億至1.89 億噸，乙烯需求當量將達到2500萬至2600萬噸。巨大的石油石化產品需求潛力，將為我國石油石化企業(yè)進一步拓展市場、做大總量提供難得的戰(zhàn)略機遇和良好的市場條件。石油的市場需求旺盛。市場需求勢必拉動石油開采設備的增加、石油開采量的加大和煉油設備增加。這些也將進一步擴大石油行業(yè)的節(jié)能潛力。