WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Обоснование структуры и параметров источников бесперебойного электроснабжения на предприятиях с непрерывным технологическим циклом

На правах рукописи

ПОЛЯКОВ Виталий Евгеньевич

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ БЕСПЕРЕБОЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ С НЕПРЕРЫВНЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ЦИКЛОМ


Специальность 05.09.03 Электротехнические комплексы и системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук






САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2010

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте им. Г.В. Плеханова (техническом университете)


Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Абрамович Борис Николаевич  

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Смоловик Сергей Владимирович


кандидат технических наук


Жданов Евгений Васильевич


Ведущее предприятие:

ОАО «Татнефть»


Защита состоится 29 сентября 2010 года в 12 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при Санкт-Петербургском государственном горном институте (техническом университете) им. Г.В. Плеханова по адресу: 199106, г. Санкт-Петербург, В.О., 21 линия, д.2, ауд. №7212.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного института.


Автореферат разослан “27” августа 2010 г.


УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета

д.т.н., профессор В.В. ГАБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Широкое внедрение технологических процессов c непрерывным циклом, нарушение электроснабжения которых даже в течение нескольких миллисекунд недопустимо, обуславливает повышенные требования к качеству электрической энергии. К таким процессам относятся: процесс добычи нефти с использованием электроцентробежных насосов (УЭЦН) с приводом от погружных электродвигателей (ПЭД), производство электротехнического кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена и др.

Нарушение устойчивого режима работы электрооборудования, обеспечивающего непрерывный технологический цикл производства, зависит от глубины и длительности провалов напряжения и уровня его восстановления в сетях промышленных предприятий. Снижение уровня питающего напряжения ниже минимально допустимого, а также перерывы в электроснабжении длительностью свыше 0,15 с. могут привести к расстройству сложных технологических процессов, ложным срабатываниям системы электросетевой автоматики и защиты, отказам в электроснабжении особой группы потребителей первой категории и значительному экономическому ущербу.

Применяемые на предприятиях в настоящее время для повышения надежности электроснабжения устройства автоматического ввода резерва (АВР), включая быстродействующие АВР (БАВР), базирующиеся на использовании совместно с электрогенераторными установками, не обеспечивают требуемых показателей качества электрической энергии у потребителя из-за их недостаточного быстродействия.

Традиционные технические средства и решения не способны эффективно ликвидировать кратковременные нарушения электроснабжения (КНЭ) длительностью менее 0,15 с. Наиболее современным техническим решением данной задачи является создание систем гарантированного электроснабжения (СГЭ) с использованием в их составе источников бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием энергии, запасенной в аккумуляторных батареях (АБ).

В этой связи задача обоснования структуры и параметров СГЭ с использованием ИБП на предприятиях с непрерывным технологическим циклом представляется актуальной.

Решением этой задачи занимался ряд известных ученых, среди которых Бак С.И., Веников В.А., Гамазин С.И., Абрамович Б.Н., Ершов М.С., Круглый А.А., Меньшов Б.Г., Яризов А.Д. и др.

Цель работы. Обоснование структуры и параметров системы гарантированного электроснабжения, обеспечивающих непрерывность технологических процессов при кратковременных нарушениях электроснабжения в электрической сети и безаварийное завершение протекающих процессов при длительных нарушениях.

Идея работы. В системе гарантированного электроснабжения, предназначенной для обеспечения непрерывности технологического процесса, необходимо применение резервного генератора переменного тока и источника бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии, который при возникновении нарушений в централизованной системе без нарушения непрерывности электропитания обеспечит потребителей электроэнергией допустимого по условиям устойчивости электроустановок качества на время запуска генератора и приема им нагрузки.

Научная новизна:

1. Выявлены зависимости глубины и длительности провалов напряжения и уровня его восстановления, при которых система гарантированного электроснабжения обеспечит непрерывность и безаварийность завершения технологических процессов, от параметров, характеризующих систему электроснабжения, вид и степень загрузки потребителей.

2. Обоснованы структура и параметры системы гарантированного электроснабжения, состоящей из источника бесперебойного питания, подключенного к шинам, питающим потребителей первой категории по надежности, и резервной электрогенераторной установки, электромагнитно-совместимых между собой, с сетью и электроприемниками при минимизации массогабаритных показателей и обеспечивающей бесперебойную работу технологических установок при кратковременных и длительных отказах во внешней сети.


Основные задачи исследования:

1. Выявление зависимости формирования графиков нагрузки от их технологической значимости в непрерывном производственном цикле.

2. Выявление зависимости минимально допустимого уровня питающего напряжения электропотребителей особой группы первой категории от параметров питающей сети и изменения нагрузки.

3. Разработка математической модели электромеханических комплексов с непрерывным технологическим циклом и оценка влияния параметров КНЭ на устойчивость их работы.

4. Обоснование рациональной структуры, параметров и разработка схемотехнических решений СГЭ промышленных потребителей с непрерывным технологическим циклом.

5. Обоснование выбора рациональных накопителей электрической энергии, применяемых в ИБП для улучшения их энергетических и массогабаритных показателей.

Методы исследований: в работе использованы положения теорий электрических цепей, систем электроснабжения электротехнических комплексов, теории гидравлики, методы моделирования электромагнитных процессов в системах электроснабжения с использованием пакета MatLab.

Защищаемые научные положения:

1. Обоснование уровней показателей качества электрической энергии, включая глубину и длительность провалов напряжения, при которых обеспечивается непрерывность и устойчивость технологических процессов с потребителями электрической энергии первой и особой групп, необходимо проводить из условий обеспечения статической и динамической устойчивости электроустановок с соблюдением структурной и параметрической избыточности и минимизации мощности источника бесперебойного питания в течение времени, необходимого для запуска и вывода на установившийся режим вспомогательной электростанции.

2. Выбор структуры, основных параметров и режима работы системы гарантированного электроснабжения на основе химических накопителей электрической энергии в сетях предприятий с непрерывным технологическим циклом следует проводить на основании выявленных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований зависимостей уровня питающего напряжения электрооборудования от потребляемой мощности, коэффициента использования, параметров питающей сети и комплексного анализа графиков электрических нагрузок для обеспечения безаварийного завершения технологического процесса при отказах централизованной системы электроснабжения.

Достоверность выводов и рекомендаций, изложенных в диссертации, основывается на сходимости результатов математического моделирования и экспериментальных исследований режимов работы электрооборудования предприятий с непрерывным технологическим циклом с СГЭ не ниже 90%. Они также подтверждаются результатами исследований других авторов.

Практическая ценность диссертации:

- разработана методика определения влияния параметров КНЭ на устойчивость работы электрооборудования промышленных потребителей с непрерывным циклом производства;

- определены максимально допустимые уровни и длительности провалов питающего напряжения ПЭД по условию динамической устойчивости при вариации глубины его подвески в скважине и коэффициента загрузки;

- обоснована структура СГЭ, применение которой обеспечит непрерывность и при необходимости завершение технологического процесса, содержащая ИБП, мощность которого определяется из условий динамической устойчивости электрооборудования.

Реализация результатов работы.

Рекомендации по выбору состава и параметров СГЭ, включая параметры аккумуляторных батарей, переданы в ОАО «Соматлорнефтегаз» и ОАО «Севкабель».

Личный вклад автора:

- разработана математическая модель гидромеханического комплекса УЭЦН – насосно-компрессорный трубопровод (НКТ);

- разработана в среде MatLAB, пакет SimuLink математическая модель, позволяющая выявить глубину и длительность провалов напряжения и уровня его восстановления из условия обеспечения динамической устойчивости двигательной нагрузки;

- произведены исследования электромагнитных процессов в системе электроснабжения при наличии двигательной нагрузки и вариации величины, времени провала напряжения и последующего уровня его восстановления, параметров питающей сети и изменения нагрузки;

- разработана структура СГЭ промышленных потребителей с непрерывным технологическим циклом;

- разработаны рекомендации по выбору параметров ИБП в составе СГЭ, включая АБ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили положительную оценку на конференции «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы» (Москва, 2008 г.); IX Международной конференции «Новые идеи в науках о земле» (Москва, 2009 г.); II всероссийской научно-технической конференция «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» (Уфа, 2009 г.); на международной конференции Freiberger forschungforum 60 «Challenges and solutions in mineral industry» (Freiberger 2009); международной научно-практическая конференция "XXXVIII НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбГПУ" (СПб, 2009 г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 173 страницах, содержит 73 рисунка, 43 таблицы, список литературы из 127 наименований.

Во введении дается общая характеристика работы, обоснована актуальность создания рациональных источников бесперебойного электроснабжения на предприятиях с непрерывным технологическим циклом.

В главе 1 приведена характеристика рассматриваемой научно-технической проблемы повышения надежности и бесперебойности электроснабжения при провалах напряжения различной длительности из условия обеспечения непрерывности технологических процессов и безаварийности их завершения.

В главе 2 разработана математическая модель электромеханического комплекса ПЭД-ЦН, учитывающая вариацию параметров питающей сети, характер изменения нагрузки и позволяющая оценить динамическую устойчивость электродвигателя при изменении глубины, длительности провала и последующего уровня восстановления UВ.

В главе 3 выявлены допустимые провалы напряжения и их длительность, при которых обеспечивается устойчивость УЭЦН. Обоснована допустимость снижения напряжения на АБ до уровня 0,8Uн.

В главе 4 предложена структурная схема СГЭ промышленных потребителей с непрерывным технологическим циклом, разработаны рекомендации по выбору ИБП и генераторной установки, обоснован выбор рациональных накопителей электрической энергии для минимизации массогабаритных показателей ИБП.

Заключение отражает обобщенные выводы по результатам исследований в соответствии с целью и решенными задачами.

Защищаемые положения:

1. Обоснование уровней показателей качества электрической энергии, включая глубину и длительность провалов напряжения, при которых обеспечивается непрерывность и устойчивость технологических процессов с потребителями электрической энергии первой и особой групп должно проводиться из условий обеспечения статической и динамической устойчивости электроустановок с соблюдением структурной и параметрической избыточности и минимизации мощности источника бесперебойного питания в течение времени, необходимого для запуска и вывода на установившийся режим вспомогательной электростанции.

Для выявления условий, при которых достигается непрерывность и устойчивость технологических процессов с потребителями электрической энергии первой и особой группы разработана математическая модель, позволяющая выявить глубину и длительность провалов напряжения и уровня его восстановления из условия обеспечения динамической устойчивости двигательной нагрузки.

Модель разработана в среде MatLAB, пакет SimuLink. Полученная модель описывает работу электромеханических комплексов УЭЦН и ПЭД с учетом характеристик сети, глубины подвески электродвигателя и коэффициента использования по активной мощности. УЭЦН в наибольшей степени подвержены влияниям КНЭ, ввиду малой величины их электромеханической постоянной времени (0,3-0,5 с). Система уравнений имеет вид:

, (1)

где индекс d относится к продольной оси, q – к поперечной оси, k – к обмотке ротора, r – активное сопротивление; i – ток; Uм – напряжение на вводе в скважину; Мс –момент сопротивления УЭЦН; – время переходного процесса; – угол между продольными осями статора и ротора, xs – индуктивное сопротивление сети, xl – индуктивное сопротивление рассеяния статора, r1, х1 – активное и индуктивное сопротивление кабеля, питающего ПЭД.

Все параметры в системе уравнений (1) представлены в относительных единицах (о.е.) (система равных взаимоиндуктивностей). Электромеханическая постоянная времени вращающихся масс Tj выражены в радианах. Поскольку длина кабеля, питающего ПЭД, достигает 1,5 км и более, учтено его влияние на устойчивость электромеханической системы при КНЭ.

Момент сопротивления Мс определяется в соответствии со струйной теорией работы турбомашин из уравнения (2):

,(2)

где номинальный момент при номинальных потребляемых мощностях Рмех, подаче qном, и частоте вращения вала насоса nн, А, В, С, D – коэффициенты уравнений, описывающих индивидуальные характеристики ЭЦН; число колес центробежного насоса, определяемое отношением предварительно рассчитанного напора развиваемого насосом (h) к напору на одну ступень hк; n – частота вращения ЭЦН; Rг – коэффициент, учитывающий гидравлическое сопротивление НКТ; hг – геодезическая высота подъема пластовой жидкости.

Блок-схема разработанной модели электромеханического комплекса, позволяющая выявить его поведение при КНЭ, представлена на рис.1. В результате моделирования выявлены зависимости допустимой глубины и длительности провалов напряжения и уровня его восстановления из условия обеспечения динамической устойчивости двигательной нагрузки.

На рис.2 представлены зависимости предельно допустимой глубины провалов напряжения Uпр, при которой обеспечивается динамическая устойчивость УЭЦН не зависимо от продолжительности его существования, при различных глубинах подвески ПЭД (l) и коэффициента использования ПЭД (Ки). Как следует из рис.2 при Ки=1 и l=1600 м предельно допустимая глубина провала составляет 0,18 о.е. За базис для Uпр принято номинальное напряжение ПЭД. С уменьшением Ки и l предельно допустимая величина Uпр увеличивается и достигает 0,58 о.е. при Ки=0,5 и l=600 м.

На рис.3 и 4 приведены зависимости допустимой глубины провалов напряжения от длительности и уровней его восстановления при Ки=1.

Из рис.3 следует, что при l=1600 м и Ки=1 Uд = 0,3 о.е. при длительности tпр = 0,18 с и Uв = 0,8Uн. При l=1000 м и Ки=1 Uд = 0,4 о.е. при длительности tпр = 1,25 с и Uв = 0,8Uн. Таким образом, с уменьшением глубины подвески ПЭД (l) и коэффициента его использования Ки увеличивается допустимая глубина и длительность провала напряжения, при которых обеспечивается непрерывность технологического процесса. При уменьшении напряжения восстановления до 0,7 Uн (см. рис.4) предельная величина допустимой потери напряжения при l=1000 м и длительности существования провала 0,45 с составляет 0,4 о.е. Полученные зависимости позволяют определить предельно допустимую глубину провалов напряжения в системе электроснабжения УЭЦН и напряжение на выходе источников бесперебойного питания, при которых обеспечивается динамическая устойчивость технологического процесса.

Для подтверждения достоверности результатов моделирования на рис. 5 приведены зависимости скольжения для двигателя ПЭД от времени и глубины провала напряжения. Зависимости построены применительно к глубине подвески 1600 м и коэффициенту использования kи=1. Кривая 1 соответствует провалу напряжения U=0,3 о.е. кривая 3 - U=0,4 о.е из рисунка следует что при провале напряжения 0,4 о.е длительностью 0,15 с. нарушается устойчивость работы ПЭД, что соответствует результатам моделирования.

Мощность ИБП определяется предельно допустимой величиной глубины провала напряжения. Применительно к рассматриваемому технологическому процессу мощность ИБП в составе системы гарантированного электроснабжения может быть снижена до уровня 0,8 Pн, где Pн – мощность, необходимая для обеспечения непрерывности технологического процесса

2. Выбор структуры, основных параметров и режима работы системы гарантированного электроснабжения на основе химических накопителей электрической энергии в сетях предприятий с непрерывным технологическим циклом следует проводить на основании выявленных по результатам математического моделирования и экспериментальных исследований зависимостей уровня питающего напряжения электрооборудования от потребляемой мощности, коэффициента использования, параметров питающей сети и комплексного анализа графиков электрических нагрузок для обеспечения безаварийного завершения технологического процесса при отказах централизованной системы электроснабжения.

Известные СГЭ обладают рядом недостатков, среди которых основными являются: наличие ДГУ в горячем резерве; отсутствие ИБП, позволяющего обеспечить питанием силовые электроустановки промышленных потребителей. Существующий уровень развития силовой полупроводниковой техники позволили создать ИБП мощностью до 800 кВт при длительности автономной работы до 30 минут. Это позволяет решить задачу гарантированного электроснабжения потребителей особой группы первой категории на предприятиях с непрерывным технологическим циклом, включая предприятия минерально-сырьевого комплекса.

В диссертации предложена свободная от указанных недостатков структура СГЭ, приведенная на рис.6. Элементами структуры являются: 1 – основной источник электроснабжения, 2 – дизель-генераторная установка (ДГУ), 3 – блок развязки с энергосистемой, 4 – шины переменного тока, 5 – инвертор, 6 – шины постоянного тока, 7 – выпрямитель, 8 – источник бесперебойного питания или аккумулятор, 9 – ответственные потребители (неотключаемые), 10 – частично отключаемые потребители (вторая ступень автоматической разгрузки), 11 – полностью отключаемые потребители (первая ступень автоматической разгрузки), 12 – выключатель, использующийся для подключения автономной электростанции или аккумуляторной батареи к шине переменного тока, 13 – выключатель, использующийся для подключения ДГУ, 14 - средства автоматического отключения частично отключаемых потребителей, 15 - средства автоматического отключения полностью отключаемых потребителей, 16 – система управления.

На рис.7 а) и б) приведены варианты принципиальных схем СГЭ, реализованные в соответствии с предложенной структурой. В схеме на рис 6 а) используется ИБП с двойным преобразованием энергии, содержащий преобразователь переменного тока в постоянный 1 и постоянного в переменный ток 2, предусмотрено подключение к шине переменного тока только на время, отсчитываемое от момента возникновения провала напряжения питающей сети до момента запуска и вывода на полную нагрузку ДГУ. Тиристорный коммутатор (ТК) при необходимости исключает возможность перетока энергии от преобразователя 2 в сеть. Тиристорный АВР (ТАВР) предназначен для подключения ДГУ без рассогласования фаз на выходе ИБП и сохранения в работе электропотребителей с двигательной нагрузкой спустя паузу, необходимую для запуска ДГУ (15-30 с). Все коммутации ИБП и ДГУ разрешаются, если напряжение на шинах ДГУ выше 0,8Uhom.

После принятия нагрузки ДГУ ТАВР шунтируется выключателем 4QF, а ИБП выводится из работы. Таким образом, в данной схеме АБ используется в облегченном режиме, при этом форма кривой напряжения на общей шине переменного тока определяется формой кривой напряжения ДГУ. В схеме на рис. 7 б) ИБП используется в режиме непрерывного двойного преобразования энергии, что обуславливает необходимость применения фильтров высших гармонических (АФГ). При питании от ДГУ ИБП может быть шунтирован выключателем 3QF.

Выбор мощности ИБП должен осуществляться исходя из ограничений, обусловленных допустимой глубиной провала напряжения и необходимостью обеспечения с заданным запасом динамической устойчивости потребителей электрической энергии первой и особой группы. Полная мощность потребителей, подключенных к ИБП определяется из выражения:, где и-активные и реактивные мощности i-го потребителя, n – число потребителей, подключенных к общей шине переменного тока СГЭ.

В случае необходимости безаварийного завершения технологических процессов величина определяется на основе анализа параметров электрооборудования и графиков нагрузки, определяющих электропотребление в завершающей стадии процесса. Исследования показали, что любой процесс с точки зрения энергопотребления условно можно разбить на несколько ступеней, в зависимости от первостепенности завершения. Например, в результате экспериментальных исследований электропотребления при безаварийном завершении технологического процесса изготовления кабелей из сшитого полиэтилена показал, что график потребления активной мощности может быть представлен из двух ступеней мощностью 595 и 295 кВт и продолжительностью 30 с и 40 минут соответственно.

Номинальная мощность ИБП определяется из выражения:, где - коэффициент запаса ИБП по мощности.

Система управления СГЭ должна обеспечивать автономную работу ИБП от АБ, запуск и подключение генераторной установки. Время автономной работы ИБП определяется энергией, запасенной в аккумуляторных батареях, и мощностью, потребляемой нагрузкой. Емкость АБ для обеспечения необходимого времени резервирования рассчитывается по формуле:, где Cак – необходимая емкость, Ач; IP – разрядный ток, А; tР – необходимое время работы (разряда), ч; Kg – коэффициент доступной емкости: при получасовом режиме разряда – 0,4 (40%); KР – рекомендуемый коэффициент глубины разряда аккумулятора – 0,5 - 0,7 (50-70%).

Разрядный ток определяется по формуле:

, где Pнагр – средняя мощность нагрузки, Вт; =0.8-0.85 – к.п.д. преобразования постоянного тока в переменный с помощью инвертора; Uаб – напряжение аккумуляторной батареи.

Перевод нагрузки с ИБП на ДГУ необходимо производить поэтапно: на 1 этапе наброс нагрузки составляет до 20 % от мощности ДГУ, на последующих этапах (до 5) до 8 % от номинальной мощности ДГУ за этап, на последнем этапе оставшейся нагрузки, которая составляет до 50 % от номинальной мощности ДГУ.

Таблица

Динамика изменения соотношения масс АБ и ИБП в зависимости от мощности устройства, рассчитанного на время автономной работы 30 минут.

Полная мощность ИБП, кВА 100 160 200 250 300 400 450 500 600 800
Номинальный cos ИБП 0,8
Активная мощность ИБП, кВт 80 128 160 200 240 320 360 400 480 640
Масса АБ, М1, т 2,85 4,45 5,6 6,84 8,69 11,2 12,86 15,34 16,5 21,84
Масса ИБП без АБ, М2, т 1,39 1,62 2,03 2,08 2,2 3,35 3,6
Масса ИБП и АБ, М1+М2, т 4,25 5,84 6,99 8,46 10,31 13,23 14,94 17,54 19,85 25,44
Соотношение масс М1/М2 2,05 3,2 4,02 4,22 5,36 5,52 6,18 6,97 4,93 6,07
Минимизированная масса АБ, М1’, т 2,28 3,56 4,48 5,47 6,95 8,96 10,29 12,27 13,2 17,47
Минимизированная масса ИБП и АБ, М1’+ М2, т 3,67 4,95 5,87 7,09 8,57 10,99 12,37 14,47 16,55 21,07
(М1’+ М2)/ (М1+ М2) 0,86 0,85 0,84 0,84 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83

В таблице приведены соотношения массы аккумуляторных батарей и ИБП в целом в источниках бесперебойного питания при номинальной мощности АБ М1 и минимизированной мощности М1’. Из таблицы следует, что при ограничении мощности АБ по условиям устойчивости технологических процессов масса ИБП может быть снижена на 15-17%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится научно обоснованное техническое решение актуальной задачи обеспечения непрерывности технологических процессов и безопасности их завершения при кратковременных нарушениях электроснабжения в энергосистеме путем обоснования структуры и параметров системы гарантированного электроснабжения, содержащей источник бесперебойного питания и резервную генераторную установку.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель гидромеханического комплекса ЦН-НКТ, позволяющая на основе струйной теории турбомашин определить зависимость момента сопротивления комплекса от собственных характеристик насоса, глубины его подвеса и гидравлического сопротивления НКТ.

2. Разработана математическая модель электромеханического комплекса ПЭД-ЦН, учитывающая вариацию параметров питающей сети, характер изменения нагрузки и позволяющая определить условия, при которых обеспечивается динамическая устойчивость электродвигателя в зависимости от изменения глубины, длительности провала и последующего уровня восстановления напряжени.

3. Выявлены допустимые провалы напряжения и их длительность, при которых обеспечивается устойчивость УЭЦН. Показано, что с уменьшением глубины подвески ПЭД и коэффициента его загрузки увеличивается допустимая глубина и длительность провала напряжения, при которых обеспечивается непрерывность технологического процесса. Обоснована допустимость снижения напряжения на АБ до 0,8Uн.

4. Разработана структурная схема СГЭ промышленных потребителей с непрерывным технологическим циклом, разработаны рекомендации по выбору ИБП и ДГУ, обоснован выбор накопителей электрической энергии для минимизации массогабаритных показателей ИБП.

5. Приведены варианты принципиальных схем, позволяющие реализовать СГЭ как с непрерывным двойным преобразованием энергии, так и с подключением ИБП посредством быстродействующего ТАВР после возникновения провала напряжения в энергосистеме. При использовании ИБП в режиме непрерывного двойного преобразования энергии возникает необходимость применения в составе СГЭ фильтров высших гармонических.

6. Показано, что выбор мощности ИБП должен осуществляться исходя из ограничений, обусловленных допустимой глубиной провала напряжения и необходимости обеспечения с заданным запасом динамической устойчивости потребителей электрической энергии первой и особой групп.

7. На основании результатов выполненных исследований обоснована возможность снижения массы ИБП на 15-17 % без нарушения устойчивости технологических процессов с непрерывным циклом.


Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

  1. Гусев В.И. Система гарантированного электроснабжения электропотребителей предприятий с непрерывным технологическим циклом (на примере ОАО «Севкабель») / В.И. Гусев, В.Е. Поляков // Промышленная энергетика. М, 2009, №11, с. 10-12.
  2. Поляков В.Е. Обеспечение бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей на предприятиях нефтедобычи при наличии нелинейной нагрузки / В.Е. Поляков, Ю.А. Сычев, А. Н. Махалин // Научно-практическая конференция «Геоэкологические и инженерно-геологические проблемы развития гражданского и промышленного комплексов города Москвы» - РГГРУ, Москва, 2008, с. 255-256.
  3. Поляков В.Е. Система гарантированного электроснабжения энергетических объектов сырьевого комплекса. // IX Международная конференция «Новые идеи в науках о земле» - РГГРУ, Москва, 2009, с. 248.
  4. Поляков В.Е. Система гарантированного электроснабжения энергетических объектов непрерывного технологического цикла. // II всероссийская научно-техническая конференция «Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий» - УГНТУ, 2009, с. 164-167.
  5. Vitaly Poliakov. Uninterruptable power supply system for plans with continious technological cycle (based on the work of OAO “Sevcable”) // Freiberger forschungforum 60 «Challenges and solutions in mineral industry» - Freiberger technical university mining academy, 2009, p. 276-280.
  6. Поляков В.Е. Система гарантированного электроснабжения технологических установок минерально-сырьевого комплекса. / Б.Н. Абрамович, В.Е. Поляков // Международная научно-практическая конференция "XXXVIII НЕДЕЛЯ НАУКИ СПбГПУ". СПб, 2009, с. 47-49.


 
Похожие работы:

«АНАНЬЕВ Сергей Станиславович АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С УЛУЧШЕННЫМИ ВИБРОШУМОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иваново 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина (ИГЭУ). Научный руководитель: доктор технических...»

«Петрицкий Сергей Александрович НОРМИРОВАНИЕ И ЭКОНОМИЯ РАСХОДОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород- 2010 Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) на кафедре Электроэнергетика и электроснабжение. Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор...»

«Макаричев Юрий Александрович МЕТОДЫ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА АКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОДШИПНИКОВ Специальность 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Самара 2013 Работа выполнена на кафедре Электромеханика и автомобильное электрооборудование ФГБОУ ВПО Самарский государственный технический университет. Научный консультант: доктор технических наук, профессор Абакумов Александр Михайлович...»

«Сухенко Николай Александрович АКТИВНЫЕ СИЛОКОМПЕСИРУЮЩИЕ Электромеханическ ИЕ систем Ы СБАЛАНСИРОВАННЫХ МАНИПУЛЯТОРОВ 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новочеркасск 2011 Работа выполнена на кафедре Электропривод и автоматика в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Южно-Российском государственном техническом...»

«Абельдаев Айвар Русланович Разработка методики ранговой оптимизации развития распределенных источников электроэнергии групп потребителей для повышения надежности электроснабжения Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре Электроснабжение промышленных предприятий Московского энергетического института (Технического университета) Научный...»

«Ваганов Сергей Александрович ТРАНСФОРМАТОРНО-ТИРИСТОРНЫЙ МОДУЛЬ С МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЦЕХОВЫХ СЕТЕЙ Специальность 05.09.12 – Силовая электроника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2006 Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом университете на кафедре Промышленная электроника. Научный руководитель кандидат технических наук, профессор Кириенко...»

«Аль-Равашдех Айман Ясейн МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Иркутск – 2008 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Иркутский государственный технический университет”. Научный руководитель: кандидат технических наук,...»

«ЛОВЛИН Сергей Юрьевич РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ЭФФЕКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ КОМПЛЕКСОВ ВЫСОКОТОЧНЫХ НАБЛЮДЕНИЙ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ - 2013 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский национальный исследовательский...»

«Раев Владимир Альбертович ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ НАГРУЖАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород - 2008 Работа выполнена в Нижегородском государственном техническом универ­ситете им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) на кафедре Электрооборудование судов. Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Титов...»

«ВОЛОШКИН Михаил Михайлович ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И СНИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНО РАССРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ДОБЫЧЕ И ПЕРЕРАБОТКЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2006 Работа выполнена в Санкт-Петербургском госуда р ственном горном институте им. Г.В. Плеханова (техническом униве р...»

«Певчев Владимир Павлович Разработка методов анализа и синтеза мощных короткоходовых импульсных электромагнитных двигателей Специальность 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук Самара 2012 Работа выполнена на кафедре Промышленная электроника Тольяттинского государственного университета. Научный консультант: Ивашин Виктор Васильевич доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель...»

«Барыльник Дмитрий Владимирович Электромеханическая система компенсации силы тяжести с асинхронным частотно- регулируемым электроприводом 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новочеркасск 2009 г. Работа выполнена в Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом...»

«Плотников Игорь Геннадьевич ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ПАРАМЕТРОВ И АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ СИСТЕМ ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом...»

«Корнеев Константин Викторович Переходные процессы в специальных асинхронных двигателях Специальность 05.09.01 – Электромеханика и электрические аппараты Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Научный руководитель: кандидат технических наук,...»

«Бычин Максим Анатольевич ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И АЛГОРИТМОВ ДЕЙСТВИЯ ЗАЩИТ ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ СЕТЕЙ С РЕЗИСТИВНО-ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2010 Работа выполнена в государственном образовательном учреж ­ дении высшего профессионального образования Санкт-Петер ­ бургском государственном горном институте им....»

«Доценко Анастасия Владимировна ОПТИМИЗАЦИЯ УЩЕРБА И РЕЗЕРВИРОВАНИЯ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ УСТАНОВОК СВЧ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО НАГРЕВА Специальность 05.09.10 – Электротехнология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Саратов 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО Саратовский государственный технический университет Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Архангельский Юрий Сергеевич Официальные...»

«КРАВЧЕНКО Илья Владимирович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ РАЗВИТИЯ АВАРИЙ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СРЕДСТВАМИ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Санкт-Петербург 2012 г. Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальный минерально-сырьевой...»

«Кузнецов Кирилл Юрьевич Полупроводниковый комплекс для импульсного электропитания частотно-регулируемых озонаторов Специальность 05.09.12 - Силовая электроника Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород - 2008 Работа выполнена на кафедре Электрооборудование судов Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева. Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ, дДоктор технических наук,...»

«АЛФЕРЕНОК АРТЕМ АЛЕКСАНДРОВИЧ РАЗРАБОТКА ИНДУКЦИОННОЙ КАНАЛЬНОЙ ПЕЧИ С УПРАВЛЕНИЕМ ДВИЖЕНИЕМ РАСПЛАВА В КАНАЛЕ Специальность 05.09.10 – Электротехнология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2009 Работа выполнена на кафедре Физика электротехнических материалов и компонентов и Автоматизированные электротехнологические комплексы Московского энергетического института (технического университета). Научный руководитель: доктор...»

«Артыкаева Эльмира Мидхатовна ЭНЕРГОРЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ НЕФТЕДОБЫВАЩИХ УСТАНОВОК С ПЛУНЖЕРНЫМ ПОГРУЖНЫМ НАСОСОМ Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук...»








 
2014 www.avtoreferat.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.