Автор: Пользователь скрыл имя, 06 Марта 2013 в 17:34, дипломная работа
Основной целью дипломного проекта является замена нерегулируемого электропривода магистрального насоса частотно - регулируемым. Указанная цель определила следующие задачи:
- провести исследование режимов работы электропривода, центробежного насоса и эксплуатационного участка магистрального нефтепродуктопровода «Уфа – Западное направление» (МНПП «УЗН»);
- создать математическую модель автоматизированного электропривода, провести исследование и анализ переходных процессов частотно – регулируемого электропривода (ЧРЭП) в системе с синхронным электродвигателем (СД).
Обозначения и сокращения 7
Введение 9
1 Описание технологического процесса 12
1.1 Состав сооружений магистральных нефтепроводов 12
1.2 Регулирование режимов работы нефтепродуктопровода 13
1.3 Анализ технологических режимов работы магистрального
нефтепродуктопровода «Уфа – Западное направление» 17
3 Электропривод магистральных насосных агрегатов 38
3.1 Регулирование скорости вращения синхронных электродвигателей 38
3.2 Регулирование тока возбуждения СД 39
3.2.1 Показатели работы СД 39
3.2.2 Тиристорный возбудитель серии ВТЕ-315-11 40
3.3 Возможность работы СТД – 1600 в составе частотно-регулируемого электропривода 42
4 Математическая модель синхронного электропривода 50
4.1 Уравнения синхронной машины в осях dq 53
5 Анализ электромагнитной совместимости преобразователя частоты AV-EK6 и питающей сети 62
6 Патентные исследования и обзор публикаций 69
6.1 Патентная проработка 69
6.1.1 Результаты патентного поиска 69
6.1.2 Анализ результатов патентного поиска 71
6.2 Обзор публикаций 73
7 Экономическая эффективность от внедрения частотно-регулируемого электропривода на НПС «Черкассы» 77
7.1 Характеристика предприятия ОАО «Уралтранснефтепродукт» 77
7.2 Оценка экономической эффективности от внедрения преобразователей частоты 78
7.2.1 Методика расчета экономической эффективности 79
7.2.2 Расчет экономической эффективности проекта 83
8 Безопасность и экологичность проекта 92
8.1 Характеристика производственной среды и анализ опасностей и производственных вредностей 92
8.2 Мероприятия по обеспечению безопасных и безвредных условий труда 97
8.2.1 Мероприятия по технике безопасности 97
8.2.2 Мероприятия по промышленной санитарии 99
8.2.3 Пожарная безопасность 100
8.2.4 Экологичность проекта 102
8.3 Расчет освещенности в зале электродвигателей 102
Заключение 105
Список использованных источников 106
Приложение А. Продольный профиль трассы 1 110
Приложение Б. Продольный профиль трассы 2 111
Приложение В. Система уравнений синхронной машины составленная из блоков Simulink и Cинхронная машина и механическая система 112
Приложение Г. Преобразование ABC→dq и «Электрическая» модель синхронной машины 113
Приложение Д. Модель ШИМ инвертора и Общая схема электропривода 114
Приложение Е. Динамические характеристики электропривода 115
Приложение Ж. Регулировочные характеристики электропривода 117
Приложение З. Механические характеристики СД и насоса 119
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. А.М.Нечваль. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов. Учебное пособие-Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001. С. 62 – 68.
2. Трубопроводный транспорт нефти / Под редакцией С.М. Вайнштока: Учебник для вузов: В 2т. – М.: ООО «Недра-изнесцентр»,2002. – Т.1. С. 147 – 151.
3. Колпаков Л.Г. Эксплуатация магистральных центробежных насосов: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 1993. С. 76 – 86.
4. Технологическая карта эксплуатации магистрального НПП «УЗН».
5. Правила устройства электроустановок [Текст] : 6-е изд., перераб. и доп. с изм.: утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 08.07.2002: введ. в действие с 01.01.2003. – М.: НЦ ЭНАС, 2002. – С. 100–250.
6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей [Текст] / утв. М-вом энергетики Рос. Федерации 13.01.2003: введ. в действие с 22.01.2003. – Ростов н/Д : Феникс, 2006. – С. 47-52, 95-99.
7. Межотраслевые типовые инструкции по охране труда при эксплуата-
ции электроустановок [Текст] . – М.: Омега-Л, 2006. – 160 с.
8. Правила технической эксплуатации магистральных нефтепродукто- проводов [Текст] : РД 153-39.4-041-99 : утв. М-вом топлива и энергетики Рос. Федерации 12.10.1999 : ввод. в действие с 01.11.1999.
9. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Учеб. пособие для электроэнергетических специальностей вузов. Под ред. Б.Н. Неклепаева – 3-е изд.,перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978. С. 184 – 185.
10. Нечваль А.М. Основные задачи при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов: Учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. С. 6 – 42.
11. Ключев В.И. Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепро- мыш ленных механизмов: Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. С. 309 – 312.
12. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учеб. пособие. – М.: Академия, 2006. С. 57 – 70.
13.Сивокобыленко В.Ф., Лебедев В.К., Кукуй К.А. Математическое моделирование асинхронной нагрузки в режимах группового выбега и самозапуска. - Сб. научн. трудов ДонНТУ. Серия: электротехника и энергетика, вып. 41: Донецк: ДонНТУ, 2002. – С. 28-34.
14. Бабакин В.И., Байбурин Э.Р., Кондрашова О.Г. Курсовое проектиро-
вание по теории электропривода: учеб. пособие. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. С. 61 – 78.
15. Буренина И.В. Учебно-методическое пособие к составлению экономической части дипломного проектирования для студентов специальностей 21.02.00, 18.04.00 - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003.
16. Лоханин Е.К., Мамиконянц Л.Г. Еще раз о математическом моделировании синхронных и асинхронизированных машин при анализе процессов в энергосистемах// Электричество – 2000 - №2.
17. Голубев А.Н., Субботин М.В. Математическая модель синхронного двигателя с m-фазной обмоткой для стационарных режимов// Электротехника - 2002 - №1.
18. Ильинский Н.Ф. Перспективы развития регулируемого электропривода// Электричество – 2003 - №2.
19. Сокол Е.И., Бару А.Ю., Лукпанов Ш.К. Опыт разработки и внедрения преобразователей частоты для регулируемого электропривода насосных агрегатов МН// Электротехника – 2004 - №7.
20. Голубев А.Н., Лапин А.А. Многофазный синхронный электропривод.//Электричество – 2005 - №2.
21. Потапенко Е.М., Потапенко Е.Е. Динамические характеристики автоматизированного электропривода с векторным управлением// Электротехника - 2005 - №2.
22. Вайнер Г.А., Строганов Б.Г, Регулируемый синхронный двигатель в системе с частотной и фазовой обратными связями// Электротехника - 2005 - №6.
23. Решмин Б.И. Исследование динамических процессов в электроприводе с синхронным двигателем при векторном управлении// Электротехника - 2005 - №11.
24. Боченков Б.М., Филюшов Ю.П. Алгоритм управления, обеспечивающий желаемое сочетание энергетических и динамических свойств электропривода переменного тока// Электротехника – 2006 - №11.
25. Донской Н.В., Влияние постоянных составляющих в токе статора на характер переходных процессов в электроприводе переменного тока -//Электротехника – 2006 - №2.
26. Шепелин В.Ф., Донской Н.В., Федоров Б.С. Пусковые режимы синхронных двигателей с тяжелыми условиями пуска// Электротехника – 2007 -№ 2.
27. Электропривод с синхронным двигателем: Пат. 95113680 Россия, МПК Н02Р021/00; Опубл. 27.06.1997.
28. Способ стабилизации частоты вращения: Пат. 2164053 Россия, МПК Н02Р7/42; Опубл. 29.05.2000.
29. Способ векторного
управления синхронным
30. Способ управления током возбуждения: Пат. 2239936 Россия, МПК Н02Р1/46; Опубл. 11.11.2002.
31. Частотно –
регулируемый электропривод:
32. Устройство
для регулирования частоты
33. Способ управления
режимом работы
34. Станция автоматического
управления частотно –
35. Электропривод переменного тока: Пат. 2313895 Россия, МПК Н02Р07/25; Опубл. 27.07.2006.
36. Устройство
управления синхронным
37. Способ синхронизации
синхронного двигателя и
38. Устройство прямого управления скоростью двигателя переменного тока: Пат. 2006106477 Россия, МПК Н02Р21/00; Опубл. 27.09.2007.