作為中國十大石油精煉廠之一，位于黑龍江省大慶市的大慶煉油廠每年的總收入超過 1000 萬美元。

這家煉油廠成立于 1963 年，隸屬中國最大的石油生產提供商中國石油集團公司（占據 50% 的市場份額）的子公司大慶石化公司。

在產量方面，大慶煉油廠每年生產 60 萬噸的汽油、柴油、煤油、石蠟等石油產品，市場遍布中國每一個角落。

挑戰

自 2001 年中國加入世界貿易組織以來，競爭性廉價進口產品進入中國市場，為中國的工業企業帶來了成本效益和生產效率方面的全新挑戰。削減生產成本是降低產品價格以保持良好市場份額的關鍵因素，這一點尤勝以往。

在大慶石化煉油廠，3500 噸減壓工藝生產線的原油泵每天維持 8000 到 10600 噸原油的穩定流量。但是，原油泵在這一過程中消耗了大量的電能。

尋找更高效的泵控制方法以減少能耗浪費是工廠保持競爭力和降低產品價格的關鍵價值驅動因素。

此外，大慶煉油廠還遇到了維護成本和停機時間等其他問題。現有的泵每 8000 小時需要進行一次定期維護，導致每年需要停機 2 天，而每一天的平均經濟損失都高達 16438 美元。這種頻繁維護作業主要是由于泵馬達不分產量高低一律全速運行導致的。

以前，大慶的工程師采用閥節流控制方式來管理泵馬達的不間斷高速運轉。這種方法可定期調節位于泵輸出端的節流閥，以滿足不斷變化的油流量負載要求。

但事實證明，該系統效率很低，即使在低負載需求下，高能耗以及泵高速運轉導致的磨損問題依然存在。此外，節流控制方法會使管道壓力增加，導致油泄漏，并且需要頻繁更換密封件。

解決方案

要減少過多的耗電量，可靠的中壓 (MV) 變頻器解決方案對于大慶煉油廠的油泵馬達應用至關重要。

利用具有 6 kV 整流器和 6 kV 逆變器的 Allen-Bradley? PowerFlex? 7000 中壓變頻器（可通過少量不帶輸出變壓器的 6.5 kV 功率器件輕松裝配），大慶煉油廠發現了一種簡單而可靠的解決方案。

PowerFlex 7000 采用電流源逆變器-脈寬調制 (CSI-PWM) 技術，提供一種功耗器件數量較少的精簡功率結構。PowerFlex 7000 變頻器借助強大的過電流保護功能實現了這種效率，不需要保險絲和電子熔斷電路來保護功率器件，從而降低了變頻器的復雜性。

成果

大慶煉油廠可根據市場需求調節產量：每天 9000 噸、每天 9600 噸、每天 10500 噸。在部署 Rockwell Automation 解決方案以前，該廠已經嘗試過各種方法來維持如此高的產量，同時通過提高能效來節約資金。

產量為 9000 噸時，油泵馬達運轉耗電 426 KW/h，改裝 PowerFlex 7000 后，耗電量為 250 KW/h；大慶煉油廠每年可節約 1533312 KW/h，年能耗降低 41%。

產量為 9600 噸時，油泵馬達運轉耗電 527 KW/h，改裝 Powerflex 7000 后，耗電量為 370 KW/h；大慶煉油廠每年可節約 1370397 KW/h，年能耗降低 30%。

產量為 10500 噸時，油泵馬達運轉耗電 584.8 KW/h，改裝 PowerFlex 7000 后，耗電量為 400 KW/h；大慶煉油廠每年可節約 1609977 KW/h，年能耗降低 32%。

此外，新解決方案還能保護泵馬達不受過電流的影響，并通過消除保險絲和電子熔斷電路簡化了變頻器系統。由于維護成本的下降和停機時間的減少，大慶煉油廠每年可節約資金 1.5 萬美元。

該解決方案帶來的總體節約可幫助大慶煉油廠在 2.5 年內收回項目投資成本。該項目在大慶煉油廠取得了巨大成功，運營一年后，大慶石化公司在該廠召開現場會議，提出要向所有兄弟工廠引進 PowerFlex 7000 改裝方案。

該廠總工程師吳航英指出，Rockwell Automation 解決方案沒有辜負他的信賴。

“系統可靠性是我們挑選產品的主要標準，Allen-Bradley CSIPWM 具有精湛的電源結構設計，它采用了模塊化結構，器件數量少，并且具備強大的過電流保護能力。”吳航英說道，

“經過仔細的技術對比和分析，我們決定采用 Rockwell Automation 解決方案。其變頻器的優良表現證明了我們的決定是正確的。”

上述結果是大慶煉油廠將 Rockwell Automation 產品與其他產品配合使用實現的。具體結果可能因客戶而異。