文档介绍：调容防窃电变压器智能控制一体化设计与数值计算工程硕士学位论文哈尔滨理工大学陈文彪年
调容防窃电变压器智能控制一体化设计与数值计算摘要堕查堡塞三查兰三堡堡圭兰堡篁奎整个系统的设计充分考虑了油田实际工况,通过现场运行测试,调容防窃石油不仅是重要的能源物资,而且越来越成为战略物资,其生产和消费受世界各国政府的重视。我国人均资源占有量少,并且能源浪费严重,这就对石油的开采提出较高的要求。而目前我国的油田开采工作存在着能源浪费和窃电现象,造成开采成本加大,因此设计了节能防窃电的油田开采机电一体化拖动装置,对石油生产具有十分重要的意义。本论文针对油田的实际工况设计了由调容变压器、节能电机和智能控制装置组成的机电一体的拖动系统,该机电一体化系统较原拖动系统无论从成本、价格上,还从系统的运行性能上都具有巨大的优越性。论文首先根据电磁原理设计了性能优良的新型油田专用调容变压器,通过与原有系列变压器进行运行性能和制造成本对比测试,突出其在节能、节材、节成本方面的特点。然后,根据电机学和电机设计原理设计了满足不同工况需求的多档多功率游梁式抽油机用节能电机。并建立该电机的数学和物理模型,给出泛函离散和边界条件,分别用正弦时变场和多截面有限元法,对其进行数值计算和电磁分析,从理论上验证电机设计可靠性。论文所设计的智能控制系统,硬件电路采用普通继电器、真空接触器或固态继电器实现变压器和电机的电路的可靠转换,利用或单片机作为中央处理器,发出变换指令;在软件设计中,采用汇编语言编写程序,控制系统工作电压动的动态变换,防止窃电现象豹发生。这些控制措施实现了变压器时变电压控制与传动一体化,保证油田抽油机的良好持续工作。电变压器智能控制一体化拖动装置有效节约了电能,大大增加了窃电的难度,满足油田石油开采工作的需要。关键变压器;电机;智能控制;节能;,。。。.。
·畍瓢堕玺堡矍三查兰三堡堡圭兰堡笙圣—,鼠琣醇￡譺—.—;.,甌.,緒,—.,.甀琻,—,妈砤,,瞖疭瑄猻,甃,..產.
堕堡堡些三奎兰三垄堡圭兰堡堡圣甽瑃:籱;瑆琣..,—.籩猚Ⅱ
一:。—;。:第滦髀总之提高整个配电一拖动网运行效率,降低能源成本,保护电力资源是本堕玺堡矍三奎耋三堡缋俭闽汤课题研究的目的和意义石油价格的波动直接影响世界各国经济的发展,因此,世界各国,尤其是开采成本。同时,电动机安装容量的增大还要求电网容量大进一步增大了电网力矩而设置的,由此导致整个配电~拖动网处于低效运行状态。另外,油田窃为了节能降耗,变压器方面目前大部分采用、型变压器,只有プ经济发达国家都很重视石油生产及消费情况。我国的石油开采价格高于国际石油市场,原因在于吨油开采成本中电费比例过大,而电能主要消耗在电动机上。因此,合理选用抽油机配套电动机和变压器,对降低吨油开采成本,提高我国石油在国际市场上的竞争力,具有十分重要的意义。目前我国石油开采普遍采用游梁式抽油机,负载往复式周期波动,因此要求电动机有较高的起动转矩。配套的电机一般为盗械缁捎谡庵值缁荷特点,安装容量比实际需要容量要高两个功率等级左右,其最大输出功率约为额定功率的~%,平均输出功率约为额定功率的~%,电机效率在~%之间,,造成电能的大量浪费,增加石油损耗。同时,配电变压器容量要根据电动机的额定功率选择,从运行安全考虑,变压器容量要至少大于电动机名牌功率一个等级以上,这样形成了变压器额定容量与实际负荷相差过大,负荷率仅为%—%,使变压器运行在远离经济负荷区,造成变压器空载损耗过大,这是采油机械特性所决定的。大量数据表明,抽油机运行电功率只占匹配电功率的%,过大的视在容量只为满足起动电现象严重,一些不法分子大肆盗窃油田生产用电,致使油井不能正常工作,有的甚至摧毁用电设备造成油井成片停产,直接影响油田产量;同时因盗电引起的亡人现象每年都时有发生,防盗电是油田的老大难问题,不仅给国家造成重大损失,对人民的生命财产安全也造成重大的隐患。是否通过高科技手段来解决窃电问题也是我们要急需解决的又一课题。课题的主要目的。右采用捅溲蛊鳎诘缁杓品矫妫庥吞镏饕2捎糜擅拦腨
±一目国内、外研究的现状组温度高,需装设测温装置,增加了设备的投资和技术难度;三是常把电机做器是电力系统中关键的输变电设备,电机发出电能后,为减少输趣线路电能损机械采油是国内各油田主要的原油生产方式,抽油机械又以游梁式抽油机应用最为普遍。抽油机一般由电动机驱动,电动机的负荷率大部分在%~%,用,存在着严重的“大马拉小车”现象,造成电机功率因数低、效率低“3橛突始起动,加之抽油机系统慑量大,起动时间长,为了电机的顺利起动,客观上要求蘧院笥途汉梢话愦蠓黾樱A司×坎桓坏缁杓剖毖≡窳超高转差率电动机,其主要特点是软的机械特性使转速随负荷变化,给整个抽油机系统储藏的动能提供了释放和补充条件,