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案例研究 | 石油和天然氣
石油和天然氣井場現代化通過四象限變頻器實現大幅節能
系統集成商 DSI 部署了 PowerFlex 755TR 變頻器，對一家全球能源公司的基礎設施進行了現代化升級，為持續增長鋪平了道路。
DSI, Inc. 是美國領先的電氣集成公司。該公司為石油和天然氣、水處理、市政當局、馬鈴薯食品加工和生物燃料行業提供自動化設計、電氣結構和機械服務。
Casey Johnston
DSI President
- 10 年以上的老化電力資產需要升級?
- 較舊的變頻器使用動態制動電阻，以熱量形式浪費能源?
- 需要能提高效率并符合可持續發展目標的長期解決方案
- 成功部署了 130 多個新變頻器?
- 全面部署完成后，預計每月可節約 300 萬美元的能源費用?
- 95% 的電力可重復使用，實現 17% 的再生率?
挑戰
傳統技術無法支持未來增長?
DSI 是 Rockwell Automation PartnerNetwork? 的一家電氣集成公司和系統集成商，他們發現有一家客戶正面臨著一個嚴峻的問題。這是一家全球知名的能源公司，因為基礎設施老化挑戰，而面臨著效率低下，資金流失的困境。除此之外，該公司還在考慮如何減少二氧化碳排放量，以支持其 ESG 承諾。作為一家地方性公用事業公司，他們也在努力提高在線產能，這反映出該公司還有著降低能耗的需求。
該公司發現，如果在井場上實現技術現代化，就有機會提高運營效率和可持續性。他們想要一種能夠減少能源浪費、降低運營成本并提高現場長期可靠性的解決方案。
具體而言，該公司的許多電機控制器資產，特別是泵桿應用中使用的 PowerFlex? 700 變頻器 (VFD)，已經運行了十多年。這些老舊的變頻器依賴于動態制動電阻 (DBR)，通過散熱釋放出多余的能量。?而變頻器技術的革新，帶來了重新思考設計并減少能量損失的機會。
該公司向合作伙伴尋求幫助。DSI 擁有豐富的專業知識，并與 Rockwell Automation 建立了牢固的合作關系，有望取得相應成果，幫助該公司在未來數年繼續保持能源領域的領先地位。
解決方案
實施和擴展四象限變頻器
DSI 與 Rockwell Automation 密切合作，共同探索了一種新的解決方案。在評估不同的技術后，DSI 推薦了 PowerFlex? 755TR 變頻器，該變頻器以其能量再生功能而聞名。與舊系統不同，該變頻器將多余的能源回收到系統中，而不是通過 DBR 將其浪費掉。?DSI 總裁 Casey Johnston 表示：“我們不考慮其他的方案，因為除了 Rockwell Automation，沒有哪家公司能開發出這么完善的再生變頻器。如今，Rockwell Automation 在 AFE 四象限變頻器領域保持領先地位，所以對我們來說，這是一個再簡單不過的選擇。”
該公司在北達科他州的三口井開展的試點項目，標志著該項目正式開始實施。Rockwell Automation 現場工程師和 DSI 共同安裝和優化了該系統。大約一年的時間里，該團隊一直在監控關鍵性能數據，例如耗電量、能量再生水平和效率提升。這一嚴格的測試階段使他們能夠在進行更廣泛的部署之前微調參數并優化性能。?
除了能效外，新解決方案還帶來了意想不到的好處。現在，得益于能源浪費減少，公司還可以獲得碳抵免，這不僅可推動公司的可持續發展目標，還可支持未來增長。?
PowerFlex 755TR 變頻器通過自適應控制自動調校泵機械共振的能力，也給公司帶來了諸多益處。?此外，更快的速度和扭矩精度改善了油井性能報告。
成果
使用四象限變頻器改造基礎設施
成功試點后，DSI 和該公司啟動了更廣泛的實施，在其現場部署了 130 多臺 PowerFlex? 755TR 變頻器。結果非常喜人。?
首先，一旦更換所有 1,200 臺變頻器，該項目預計每月可節省 300 萬美元的能源費用。其次，在項目推行完成度達到 12% 的情況下，公司就已經看到了成本降低的成效。最后，新解決方案實現了 17% 的再生，95% 的回收能源被重復利用，顯著提高了能效。通過這項現代化升級工作，DSI 幫助該公司改造了能源基礎設施，降低了成本，提高了效率，并為未來的創新奠定了基礎。
展望未來，DSI 和該公司計劃在所有油田都部署新系統，并通過 Rockwell Automation 的預見性維護解決方案 ?FactoryTalk? Analytics? GuardianAI? 探索其他數據和分析。該應用程序對包括泵在內的生產設備進行基于狀態的持續監控，可以幫助公司預測和識別可能的故障原因，從而支持優化的維護活動。?
發布時間 2025年7月24日