6. Электротехнические комплексы нефтегазодобычи
Содержание
6.1Обоснование структуры, параметров и алгоритмов управления электротехническим комплексом систем поддержания пластового давления
6.2 Моделирование режимов и процессов нефтегазовых электротехнических комплексов с вентильным приводом
6.3 Повышение надежности и экономичности электроснабжения компрессорных станций газотранспортных систем
6.4 Повышение надежности и качества электроснабжения электротехнических комплексов при грозовых воздействиях и резкопеременных нагрузках
6.5 Режимы работы систем электроснабжения объектов нефтегазовых месторождений
6.6 Повышение энергоэффективности асинхронного электропривода методом многокритериальной оптимизации параметров и режимов работы
6.7 Системы и алгоритмы энергосберегающего управления частотно-регулируемыми электроприводами штанговых скважинных насосных установок
6.8 Вопросы повышения эксплуатационной надежности электрических сетей нефтяных месторождений Западной Сибири
6.9 Улучшение эксплуатационных характеристик электроустановок систем электроснабжения нефтяной промышленности при перенапряжениях
6.10 Оценка влияния кратковременных нарушений электроснабжения на работу потребителей нефтедобывающих предприятий и разработка устройства АВР для надежного их электропитания
6.11 Активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов
6.12 Оценка влияния кратковременных нарушений электроснабжения на работу потребителей нефтедобывающих предприятий и разработка устройства АВР для надежного их электропитания
1.6.1Обоснование структуры, параметров и алгоритмов управления электротехническим комплексом систем поддержания пластового давления
Цель работы:
Снизить энергетическуюсоставляющую в структуре себестоимости добычи нефти путем координации профиля электрических нагрузок и формирования рациональных режимов электропотребления с использованием в качестве потребителей-регуляторов электродвигателей кустовых насосных станций, при которых обеспечивается динамическая устойчивость электроустановок извлечения технологической жидкости на дневную поверхность.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Произвести анализ графиков нагрузки, электродвигателей насосов закачки воды в нефтяные пласты с учетом вероятностной оценки превышения возможности суточных максимумов нагрузки.
2. Создать имитационную компьютерную модель электромеханического комплекса с синхронными электродвигателями УППД для обоснования возможности использования их в качестве потребителей-регуляторов.
3. Обосновать структуры, параметры и алгоритмы управления электродвигателями системы поддержания пластового давления при использовании их в качестве потребителей-регуляторов.
4. Координировать графики электрических нагрузок посредством использования СД УППД в качестве ПР. Оценка эффективности координации электрических нагрузок при использовании СД УППР в качестве ПР.
5. Оценить эффективность электрических нагрузок путём организации режимного взаимодействия НГДП с энергосистемой.
6. Произвести экспериментальные исследования режимов работы высоковольтных синхронных электродвигателей в промысловых сетях
Методы исследования, используемые в работе:
Использовать методы теории электрических цепей, теории систем электроснабжения электротехнических комплексов, теории электрических машин, теории вероятности, методы имитационного математического моделирования.
Актуальность работы:
Нефтегазодобывающие предприятия (НГДП) являются одними из основных потребителей электроэнергии среди промышленных предприятий России. Текущий период эксплуатации энергетического комплекса НГДП характеризуется постепенным ростом стоимости электроэнергии и мощности, а также увеличением затрат на техническое обслуживание и ремонт.
Энергетическая составляющая себестоимости добычи нефти находится на уровне 30+40%. Это требует внедрения энергосберегающих технологий на предприятиях нефтедобывающей промышленности, которая является одним из основных потребителей в масштабе всей страны. Экономия электроэнергии может быть достигнута за счет совершенствования технологических процессов, рабочих машин и механизмов, а также за счет совершенствования режимов электропотребления.
В Законе об энергосбережении ставится задача снижения энергетической составляющей в себестоимости продукции [1]. Эта задача может быть решена путём выполнения паспортизации электрических нагрузок предприятий. Целью паспортизации электрических нагрузок предприятия является построение профилей графиков нагрузки по отдельным подстанциям и определение профиля усреднённого графика нагрузки НГДП в целом, путем суммирования профилей графиков отдельных подстанций; вычисление по полученным графикам коэффициентов формы, заполнения, равномерности, определение максимальных, минимальных и средних нагрузок по тарифным зонам.
Полученные значения являются основой для проведения координации электрических нагрузок предприятия. Координация электрических нагрузок - это приведение в соответствие электрических нагрузок предприятия к их оптимальным значениям, обеспечивающим минимизацию энергетической составляющей в себестоимости продукции с учётом дифференцированных тарифов оплаты за электроэнергию. Ограничение оплаты за электрическую энергию достигается путем рационального формирования графиков электрических нагрузок.
Специфика электроснабжения потребителей нефтепромыслов, обусловлена удаленностью от энергосистем, территориальным рассредоточением объектов и разнообразием возможных энергоисточников. Передача электроэнергии от районных подстанций и электростанций энергосистемы к потребителям по линиям электропередач (ЛЭП) неизбежно связана с кратковременными нарушениями электроснабжения (КНЭ) потребителей (в виде провалов и исчезновений напряжения), которые возникают из-за коротких замыканий и грозовых повреждений ЛЭП. Эксплуатации месторождений, содержащих трудноизвлекаемые запасы нефти, особое значение приобретает безостановочная добыча. Система электроснабжения (СЭС) нефтегазодобывающих комплексов характеризуется рассредоточенностью объектов, протяженностью распределительных линий электропередач (ЛЭП), постоянным увеличением потребляемой мощности, связанным с ростом электрических нагрузок месторождений.
Начиная с 40-х годов прошлого столетия, нефтяные месторождения России эксплуатируются с использованием такого метода интенсификации добычи, как поддержание пластового давления. Этот метод применяется в случае отсутствия у залежи естественного водонапорного режима и позволяет сохранить такую важнейшую энергетическую характеристику, как пластовое давление, на начальном уровне на всем протяжении разработки месторождения.
Система поддержания пластового давления представляет собой целый комплекс технологического оборудования, предназначенного для подготовки, транспортировки и закачки в пласт энергоносителя. Система включает в себя нагнетательные скважины, трубопроводы и распределительные блоки, кустовые насосные станции (КНС) по закачке агента и оборудование для подготовки агента для закачки в пласт.
В настоящее время значительная часть центробежных насосов кустовых насосных станций (КНС) оснащены нерегулируемыми электроприводами с высоковольтными синхронными электродвигателями (СД) мощностью до 6 МВт. Регулирование производительности насосов осуществляется дискретно изменением их числа и плавно - весьма неэффективным способом - дросселированием с помощью задвижек. Последний способ связан с повышенным энергопотреблением, низкой точностью регулирования технологических параметров, а также повышенным износом электрического, механического и гидравлического оборудования.
Известно, что метод пуска высоковольтных электродвигателей прямым подключением к сети имеет важные недостатки - влияние на двигатель, на питающую сеть и на технологический процесс.
В условиях предприятий нефтедобычи наиболее чувствительными к нарушениям в электроснабжении являются установки извлечения нефти на дневную поверхность. Нарушение электроснабжения подобных установок может привести к отключениям и как следствие - расстройству технологического процесса, на восстановление которого может потребоваться несколько десятков минут. Это приведет к ущербу, обусловленному потерями добычи нефти.
Пуск СД КНС сопровождается броском пускового тока, неблагоприятно сказывающимся на питающую сеть, приводя к недопустимым по нормам ГОСТ 13109-97 [1] провалам напряжения, что отрицательно сказывается на устойчивости работы других потребителей. Нарушается нормальное течение технологических процессов. При добыче вязких нефтей освоение скважин после простоя становится очень сложной задачей. Нефть в призабойной зоне пласта успевает восстановить свою первоначальную внутреннюю структуру и увеличить эффективную вязкость за время простоя насосного оборудования.
Также становится невозможным массовый самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения на источниках питания.
Согласно строительных норм СН 174-75 остаточное напряжение на шинах 6 кВ при пуске электродвигателей должно составлять не менее 75%. Остаточное напряжение на шинах 6 кВ при пуске высоковольтных синхронных двигателей КНС в некоторых случаях составляет 70% и менее, что недопустимо. Поэтому важными техническими мероприятиями по энергосбережению являются мероприятия по модернизации существующих электроприводов и систем регулирования.
В связи с тем, что на закачку воды в пласты расходуется до 40% электроэнергии потребляемой нефтегазодобывающими предприятиями и мощность приводов в единичной установке достигает нескольких тысяч киловатт, формирование заданных пусковых характеристик насосных агрегатов является одной из важнейших задач в электротехнических системах предприятий нефтегазовой промышленности. Так как СД КНС являются наиболее энергоемкими элементами системы электроснабжения НГДП, то представляется возможным производить их отключение на время прохождения максимума электрических нагрузок, однако количество пусков для СД допускается не более двух раз в сутки из горячего состояния по условиям нагрева обмоток, что затрудняет использование СД в качестве потребителей-регуляторов. Поэтому формирование заданных пусковых характеристик насосных агрегатов является одной из важнейших задач в системах электроснабжения нефтегазодобывающих комплексах.
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение
Глава 1. СОСТОЯНИЕВОПРОСАИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Современноесостояниепроблемы, связаннойсоснижениемэнергозатратнадобычунефти
1.2. Характеристикаобъектаисследования
1.3. Анализтиповыхсхемэлектроснабжениянефтегазодобывающихпредприятий
1.4. Анализтехническихсредствдлясниженияэнергетической 25 составляющейдобычинефти
Выводы, цельизадачидиссертационнойработы
Глава 2. АНАЛИЗГРАФИКОВНАГРУЗКИЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙНАСОСОВЗАКАЧКИВОДЫВНЕФТЯНЫЕПЛАСТЫ
2.1. Оценкасоставляющейдекомпозициитехнологическогопроцессадобычинефтиивыявленияпредполагаемыхпотребителей-регуляторов
2.2. Вероятностнаяоценкавозможностипревышениязаявленногомаксимумамощности 49 Выводыкглаве
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕРЕЖИМОВРАБОТЫЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХКОМПЛЕКСОВССИНХРОННЫМИЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ КУСТОВЫХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ
3.1. Моделирование электромеханических процессов в высоковольтных синхронных электродвигателях кустовых насосных станций
3.2. Исследование влияния способа пуска на нагрев обмоток СД
3.3. Влияние системы возбуждения на процесс пуска 70 3.3.1. Ток в обмотке возбуждения при пуске двигателей с симметричным пускозащитным устройством
3.3.2. Влияние систем возбуждения с симметричным ПЗУ на асинхронный момент СД
3.3.3. Влияние системы возбуждения на процессы синхронизации и ресинхронизации СД
3.4. Повышение входного момента СМ путем рационального управления режимом выходного напряжения ПДП
3.4.1. Определение углов регулирования
3.4.2. Алгоритм управления выходным напряжением ПДП
Выводы к главе
Глава 4. ОГРАНИЧЕНИЕ МАКСИМУМА ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ УППД
4.1. Требования, предъявляемые к ограничению максимума потребляемой мощности в условиях применения дифференциальных тарифов
4.2. Анализ эффективности совмещения и преобразования графиков электрических нагрузок НГДП
4.3. Алгоритм мониторинга и формирования рациональных графиков электропотребления НГДП
4.4. Бесконфликтное формирование рациональных режимов электропотребления 106 Выводы к главе
Глава 5. ГРАНИЦЫ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА УППД ПРИ ОТКЛОНЕНИИ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
5.1. Определение допустимой длительности перерыва электроснабжения синхронных двигателей установок поддержания пластового давления
5.2. Зависимость допустимой длительности перерыва электроснабжения синхронных двигателей от глубины провала напряжения в сети и параметров электромеханического комплекса
Выводы к главе
Расширенный список рекомендуемой литературы:
1. Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации "
2. Абрамович Б.Н., Иванов О.В., Коновалова С.А., Столяров И.И. Переходные процессы в компенсированной сети с асинхронным двигателем при возмущениях входного напряжения // Промышленная энергетика. 1984, №3, с. 32-34.
3. Абрамович Б.Н., Гульков В.М., Полищук В.В., Сергеев A.M. Проектирование воздушных линий с покрытыми изоляцией проводами. -СПб.: Нестор, 2004, 109с.
4. Абрамович Б.Н., Жуковский Ю.Л., Круглый A.A., Устинов Д.А. Моделирование электромеханических комплексов с синхронными двигателями. СПб.: Нестор, 2007, 59с.
5. Абрамович Б.Н., Круглый A.A. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 128с.
6. Александров Г.Н. Передача электрической энергии переменным током. 2-е изд. М.:3нак, 1998.- 128 с.
7. Барг И.Г., Гайдар JI.E. Техническое состояние и надежность работы воздушных распределительных сетей 0,38^10 кВ.// Энергетик. № 8, 1999. -с.17-19.
8. Белоусенко И.В., Голубев C.B., Дильман М.Д. Исследование и технико-экономическая оценка надёжности электростанции собственных нужд // Газовая промышленность. 2002. №11. с. 62-64.
9. Бики М.А., Бредовой E.H., Брянцев A.M., Лейтес JI.B., Лурье А.И., Чижевский Ю.Л. Электромагнитные процессы в мощных управляемых реакторах. Электричество, № 6, 1994, с. 1-10.
10. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. Наука.:М., 1967, 608 с
11. Вагин П.Я, Орлов B.C. О необходимости более широкого применения средств местного регулирования напряжения в промышленных электросетях. Промышленная энергетика, №2,1992. - с. 35-37.
12. Васюра Ю.Ф., Гамилко В.А., Евдокунин Г.А., Утегулов Н.И. Защита от перенапряжений в сетях 6-10 кВ. Электротехника, № 5/6, 1994. с 15-19.
13. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. 254с.
14. Вильгейм Р., Уотерс М. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. М. Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 415 с.
15. Виштибеев A.B., Кадомская К.П. О резистивном заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ. // Энергетик, № 3, 2001.- С. 33-34.
16. Волотковский С.А., Разумный Ю.Т., Пивняк Г.Г. и др. Электроснабжение угольных шахт. М., Недра, 1984.- 320 с.
17. Волощенко Н.И., Островский Э.П., Ихно В.А. и др. Электроснабжение и электрооборудование угольных шахт за рубежом. М., Недра, 1983. 450с.
18. Вязовцев А.П. Оценка эффективности регулирования режимов электроснабжения электроприводных компрессорных станций // Газовая промышленность. 2005. - №5. - с. 68-70.
19. Гиндулин Ф.А. Перенапряжения в сетях 6-35 кВ. М., 1989. 154 с.
20. Губарев B.B. Вероятностные модели. Справочник. Ч. 1,2. Новосиб. электротех. ин-т, Новосибирск, 1992. 210 с.
21. Долгополов А.Г. Способы автоматической настройки дугогасящих реакторов с подмагничиванием // Электротехника. 2003. №1. - с. 59-63.
22. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники. М.: «Высшая школа», 2001. 360 с.
23. Евдокунин Г.А., Гудилин C.B., Корепанов A.A. Выбор способа заземления нейтрали в сетях 6-10 кВ. Электричество, 1998, № 12. с. 25-28.
24. Захри И.М. и др. Внутренние перенапряжения в сетях 6-35 кВ. Д.: Наука. Ленинградское отделение, 1986. 186с.
25. Земляк Е.М. Автоматизированное моделирование непрерывных и периодических процессов и систем: Учеб. пособие-Киев: 1992. 140 с.
26. Карнаухов H.H., Гришин В.Г., Каменских H.A. Рекуперация вторичных энергетических ресурсов на компрессорных станциях магистральных газопроводов // Нефть и газ. 2002. - №4. - с. 48-50.
27. Киршенбаум Р.П., Новоселов Ю.Б. К вопросу применения автономных электростанций на нефтяных месторождениях. Предпосылки применения.//Энергетика Тюменского региона. 1999. - №1,2. - с. 192-195.
28. Коновалов Ю.В., Плотников И.Г., Турышева А.В, Устинов Д.А. Вероятностные характеристики энергопотребления нефтегазодобывающих предприятий. Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. №4 (135), 2011, с. 90 94.
29. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. М., «Мастерство», 2001. -350с.
30. Костенко М.В. Анализ надёжности грозозащиты подстанций. Д.: Наука. Ленинградское отделение, 1981. 254с.
31. Костырев М.Л. Автономные синхронные генераторы с вентильным возбуждением. М., 1993. 128с.
32. Кудряшов P.A., Малкова З.А., Новоселов Ю.Б. Нормативная база проектирования нефтяных месторождений/ТНефтяное хозяйство. 2004. №3. -с. 10-13.
33. Кулешов A.A., Докукин В.П. Надёжность горных машин и оборудования. СПГГИ, 2004. 84с.
34. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах. М., Изд-во «Мир». 2003. 272с.
35. Лихачев Ф.А. Перенапряжения в сетях 6 кВ собственных нужд. Электрические станции, 1983, № 10. с. 36-38.
36. Лихачев Ф.А. Повышение надежности распределительных сетей 610 кВ. Электрические станции, 1981, № 1. с. 26-28.
37. Максимов П.К. Оценка эффективности автоматического секционирования воздушных распределительных сетей с применением реклоузеров с целью повышения надежности электрических сетей. «Электротехника» ,2005, №10. с. 58-60.
38. Меньшов Б.Г. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. Учебник для ВУЗов М.: Недра, 2000. 256с.
39. Меньшов Б.Г., Суд И.И. Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1984. 312 с.
40. Метропольский А.К. Техника статистических вычислений. М.,1961. -225с.
41. Михайлов В.В. Надежность электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергоиздат, 1982. 158 с.
42. Михайлов В.В., Жуков Ю.С., Суд И.И. Энергетика нефтяной и газовой промышленности. М., 1982. 236с.
43. Мустафин Ф.М. и др. Машины и оборудование газонефтепроводов. Уфа, 2002.-288с.
44. Нагорный П.Д., Назаров B.B. Измерительные трансформаторы напряжения и контроль изоляции в сетях 6-35 кВ // Промышленная энергетика. 2002, № 3. - с.22-23.
45. Нетушил A.B. Некоторые вопросы методического единства изложения разделов электротехники и электроники // Электротехника. М.: Высшая школа, 1980, вып. 7. с. 68-70.
46. Новоселов Ю.Б. Обслуживание нефтепромысловых и буровых установок. М.: 1987. 152с.
47. Обабков В.К. Еще раз о компенсации емкостных токов в сетях 6-35 кВ// Энергетик. 2002. - №2. - с. 17-20.
48. Обабков В.К. Метод автокомпенсации емкостных и активных составляющих в проблеме защиты от токов утечки без отключения сети // Изв. вузов. Горный журнал 1982. - № 7. - с. 25-29.
49. Обабков В.К. Синтез адаптивных систем управления резонансными объектами. Киев: Наукова думка, 1993. - 254 с.
50. Обабков В.К. Системный анализ в электротехнике // Теория цепей. -Калинин: КГУ, 1985. 284с.
51. Обабков В.К. Совершенствование фазового способа автоматического поддержания условий компенсации емкостных токов в кабельных сетях 6-35 кВ // Электричество. 1989. - № 1. - с. 18 - 25.
52. Обабков В.К. Структурно-операторное описание процессов в задаче моделирования дуговых замыканий на землю // Электричество. 1986. - № 8.-с. 32-34.
53. Обабков В.К., Обабкова Е.С. Алгоритм цифрового моделирования аппаратов защитного отключения // Изв. вузов. Горный журн. 1986. - № 3.
54. Обабков В.К., Обабкова Н.Е. Возможности создания быстродействующего линейного дугогасящего реактора для сетей 6-35 кВ с компенсацией емкостных токов. В сб. докл. V Междунар. Симпозиума «Электротехника 2010». Том 1,1999. - С. 108-113.
55. Обабков В.К., Целуевский Ю.Н. Устройства автокомпенсации емкостных и активных составляющих типа УАРК в системах электроснабжения с резонансным заземлением нейтрали // Промышленная энергетика. 1989. - № 3. - с. 17-21.
56. Обердорфер Г. Замыкания на землю. Изд. АН СССР, 1953. 203 с.
57. Павлов Г.М., Меркурьев Г.В. Автоматизация энергосистем. СЗФ АО «ГВЦ Энергетики». СПб., 2001. 178с.
58. Певзнер Л.Д. Надежность горного электрооборудования и технических средств шахтной автоматики. М.: Недра, 1983. 189с.
59. Певзнер Л.Д. Проектирование надежности систем. М.: МГИ, 1982. -212с.
60. Перенапряжения и координация изоляции. / под ред. Лоханина А.К. М., 1988.-242с.
61. Плотников И.Г., Устинов Д.А. Оптимизация режимов пуска электромеханического комплекса с синхронным двигателем. Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. №3 (130), 2011, с. 50 -54.
62. Постников Н.П., Рубашов Г.М. Электроснабжение промышленных предприятий. Л., «Стройиздат», 1989. 316с.
63. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей. Издание 15-е, Москва, 1996.
64. Прусс В.Л., Тисленко В.В. Повышение надежности сельских электрических сетей. М.: Энергоатомиздат, 1989 г. - 246с.
65. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1984. 186с.
66. Рыбаков Л.М., Халилов Ф.К. Повышение надёжности работы трансформаторов и электродвигателей высокого напряжения. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1991. 152с.
67. Серов В. И., Шуцкий В. И., Ягудаев Б. М. Методы и средства борьбы с замыканиями на землю в высоковольтных системах горных предприятий. -М.: Наука, 1985.-112с.
68. Сивокобыленко В.Ф., Краснокутская Г.В. Способ пуска и ресинхронизации синхронной машины. Патент РФ №2064219. Бюллетень изобретений № 20,1996. с. 270.
69. Смирнов JI. А. Энергопроизводство, энергопотребление, энергосбережение: проблемы, решения.// Газотурбинные технологии. Май -2004. с. 56-59.
70. Смоловик С.В, Окороков Р.В., Першиков Г.А. Основы переходных процессов электроэнергетических систем. СПб, «Нестор», 2003. 84с.
71. Трухан А. П. Эффективность различных способов заземления нейтрали сетей 6-10 кВ. В кн.: "Режимы нейтрали в электрических системах". Киев: Наукова думка, 1974. с. 43 - 60.
72. Уваров С.Н. Передвижные электрические станции большой мощности. Л., Энергия, 1977. 368с.
73. Фокин Ю.А. Надежность и эффективность сетей электрических систем. М.: Высшая школа, 1989. 346 с.
74. Челазнов A.A., Даки Н.В., Великий С.Н. Тенденции развития и реконструкции систем электроснабжения объектов транспорта газа // Газовая промышленность. 2005. - №11. - с. 22-25.
75. Шабад М.А. Обзор режимов заземления нейтрали и защиты от замыканий на землю в сетях 6-35 кВ России // Энергетик. 1999, № 3. - с. 3335.
76. Шаргородский В.Л. Автоколебательный процесс причина повреждения трансформаторов напряжения // Электрические станции. -1963,№5.-с. 59-64.
77. Шпелевой В.А., Гришин В.Г. Электроэнергетика газовой промышленности Западной Сибири. / под ред. Шпелевого В.А. М., 1986. -234с.
78. Электрические системы: Электрические сети /Под ред. В.А. Веникова. — М.: Высшая школа, 1998. 312с.
79. Электротехника. Энергетика. Экология. Международная научная конференция 2004.// Сборник трудов конференции. СПб., 2004 - 290с.
80. Энергетическая безопасность и малая энергетика. XXI век: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 2002. -315с.
81. High Speed Transfer Device SUE 3000. Product Description. 1HDK400075 EN c. ABB AG Power Technologies. 124s.
82. E. Dullni, H. Fink, C. Reuber. A vacuum circuit breaker with permanent magnetic actuator and electronic control. Proc. CIRED 99 15th Conference on Electricity Distribution (1999), Nice. - 326s.
83. R. Heinemeyer, R. Tinggren, R. Krumm. High Speed Transfer System. ABB Power Distribution (2000), DECMS 2241 00 E. 125s.
84. Т.Е. Grebe. Statistical analysis of voltage dips and interruptions final results from the EPRI distribution system power quality monitoring survey. - 258s.
85. Proc. CIRED 99 15th Conference on Electricity Distribution (1999), Nice. -248s.
86. K. Jantke, R. Krumm, R. Vieille. 30-ms-Schnellumschaltsystem fur eine optimierte Energieversorgung. ETZ 22 (2001). 56s.
87. Understanding power quality problems: Voltage Sags and Interruptions/Math H.J. Bollen. The Inslitue of Electrical and Electronics Engineers, Inc., New York. 322s.
1.6.2 Моделирование режимов и процессов нефтегазовых электротехнических комплексов с вентильным приводом
Цель работы:
Интегрировать вентильный привод в единую схему расчета переходных режимов и процессов в сложных электротехнических системах нефтегазовой промышленности.
В работе требуется решить следующие задачи:
1. Провести анализ современного состояния вентильного электропривода и обосновать выбор вентильного электропривода с ротором на постоянных магнитах в качестве объекта исследования.
2. Провести анализ электромеханических свойств вентильного электропривода и установить возможность построения наиболее простой модели вентильного электропривода.
3. Разработать модель вентильного электропривода с возможностью ее интеграции в схемы и алгоритмы расчета режимов и процессов промышленных ЭТС.
4. Разработать алгоритм расчета электромеханических переходных процессов в вентильном электроприводе, входящем в состав ЭТС.
5. Выполнить численное моделирование электромеханических переходных процессов в вентильном электроприводе, входящем в состав ЭТС.
6. Провести анализ соответствия результатов моделирования электромеханических переходных процессов в вентильном электроприводе и физического протекания рассматриваемых переходных режимов.
7. Провести анализ возможности применения вентильного электропривода в установках с резкопеременной нагрузкой.
Методы исследования, используемые в работе:
Объектами исследования являются вентильные электроприводы средней и большой мощности с возбуждением от постоянных магнитов в составе промышленных ЭТС непрерывных производств нефтегазовой отрасли. В работе использовались положения и методы теории электрических цепей, расчета режимов систем электроснабжения, элементы теории устойчивости ЭТС, теории электрических машин и электропривода, математическое и компьютерное моделирование электроприводов и ЭТС.
Актуальность работы:
Задача оптимального управления электродвигателями не только с технологической точки зрения, но и с точки зрения энергосбережения весьма актуальна в настоящее время, поскольку электродвигатели - основные потребители электроэнергии. На сегодняшний день большинство развитых стран широко внедряют высокотехнологичную электротехническую продукцию, которая не только решает вопросы снижения энергопотребления, но и позволяет создавать электротехнические комплексы с низким уровнем потерь и целым рядом новых качеств. Достижения в области силовой полупроводниковой и микропроцессорной техники способствовали созданию перспективных электроприводов нового поколения на базе вентильных электродвигателей, интерес к которым активно проявляется в промышленно развитых странах мира. Общая теория вентильного привода к настоящему времени характеризуется достаточной полнотой, однако разработка математических моделей этих объектов, ориентированных для расчета режимов и процессов электротехнических комплексов и систем с данными приводами, остается весьма актуальной задачей .
Рекомендации по содержанию работы(содержание теоретической и экспериментальной частей корректируется по указанию научного руководителя или по заданию предприятия-заказчика при выдаче задания на выполнение работы) :
Введение.
|
