Электротехнические комплексы нефтегазодобычи (стр. 20 )

52. Гуревич Ю. Е., , Окин устойчивости и проти-воаварийной автоматики в энергосистемах. М.: Энергоиздат, 1990. - 390 с.

53. Гуревич Ю. Е. Об упорядочении взаимоотношений энергоснабжающих организаций и промышленных потребителей в области надежности электроснабжения // Электрические станции. — 1998. №9. - С.31-35.

54. Гуревич Ю. Е., Кабиков электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя. М.: ЭЛЕКС-КМ, 2005. 408 с.

55. Гуревич Ю. Е., , О бесперебойности электроснабжения промышленных потребителей //Электричество. 1995. -№ 8. - С. 22-25.

56. Дементьев Ю. А., , Мельников управляемых статических компенсирующих устройств в электрических сетях //Электричество. 2003. - № 9. - С. 27-33.

Активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов

Цель работы:

Снизить потери добычи нефти путем повышения качества электрической энергии в промысловых распределительных электрических сетях с помощью активных систем коррекции формы кривых тока и напряжения.

С целью повышения качества электрической энергии в сетях нефтепромыслов следует компенсировать высшие гармоники активными системами коррекции формы кривых тока и напряжения на основе параллельных активных фильтров для снижения величины коэффициента искажения синусоидальности формы кривой напряжения сети до нормативного значения.

В работе требуется решить следующие задачи:

1. Выявить основные типы НН, их параметры, режимы работы и генерируемые BFC; проанализировать недостатки традиционных технических средств, и решить по компенсации ВГС в сетях нефтепромыслов;

2. Разработать структуру, системы управления и алгоритма выявления и компенсации ВГС ПАФ в сетях нефтепромыслов с НН;

3. Создать математические модели ПАФ с системой управления на основе разработанного алгоритма и оценки эффективности компенсации ВГС и реактивной мощности с выявлением зависимостей показателей качества электрической энергии (ГЖЭ) от параметров сети - нефтепромысла, режимов работы ПАФ и НН;

4. Провести экспериментальные исследования режимов работы ПАФ, система управления которого функционирует в соответствии с разработанным алгоритмом компенсации ВГС в сетях нефтепромыслов;

5. Разработать методики выбора структуры, режима работы, основных параметров и места подключения ПАФ в сетях нефтепромыслов на основании результатов математического моделирования и экспериментальных исследований.

Методы исследования, используемые в работе:

Для решения поставленных задач использованы методы теории электрических цепей, силовой электроники, фазовых преобразований, математического моделирования электромагнитных процессов с использованием пакета MatLab. Экспериментальные исследования включали промышленные испытания серийных и опытных образцов ПАФ в различных режимах в электрических сетях действующих нефтепромыслов.

Актуальность работы:

Интенсивное распространение нелинейной нагрузки (НН) в связи с применением преобразователей частоты (ПЧ) в системах частотно-регулируемого электропривода приводит к значительному искажению формы кривых тока и напряжения в сетях нефтепромыслов. Несоответствие уровня искажения формы кривых тока и напряжения нормам ГОСТ и международных стандартов в области качества электрической энергии (КЭ) приводит к снижению срока службы основного электрооборудования, возникновению аварийных ситуаций из-за ложного срабатывания систем релейной защиты и электросетевой автоматики, увеличению потерь активной мощности, снижению коэффициента мощности сети и увеличению потерь добычи нефти.

Традиционные технические средства и решения, направленные на повышение КЭ, не способны - эффективно компенсировать высшие гармонические составляющие (ВГС) в, сетях нефтепромыслов с интенсивным распространением НН. Наиболее современным и перспективным техническим решением по компенсации ВГС в условиях нефтепромыслов, являются активные системы коррекции формы кривых тока и напряжения на базе параллельных активных фильтров (ПАФ). В этой связи задача снижения потерь добычи нефти путем повышения уровня КЭ и приведения его в соответствие с нормами ГОСТ и международных стандартов, а также снижение потерь активной мощности, обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) и увеличение срока службы электрооборудования в сетях нефтепромыслов представляется актуальной.

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. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

1.1 Современное состояние, научные и методические задачи компенсации высших гармонических составляющих в сетях нефтедобывающих предприятий.

1.2 Отечественная и международная нормативная документация, регламентирующая уровень высших гармоник в сетях промышленных предприятий.

1.3 Влияние высших гармоник на режим работы различных типов электрооборудования.

1.3.1 Вращающиеся электрические машины и трансформаторы.

1.3.2 Кабели и линии электропередачи.

1.3.3 Конденсаторные установки.

1.3.4 Системы связи, релейной защиты, управления и телемеханики.

1.3.5 Резонансные явления.

1.3.6 Перегрузка нейтрального проводника.

1.4 Основные источники высших гармоник.

1.4.1 Силовые полупроводниковые преобразователи.

1.4.2 Электродуговые печи.

1.4.3 Электросварочные установки.

1.4.4 Другие источники высших гармоник.

Выводы к главе I1.

ГЛАВА 2. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТРАДИЦИОННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И РЕШЕНИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА КОРРЕКЦИЮ ФОРМЫ КРИВЫХ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ.

2.1 Пассивные фильтры.

2.1.1 Резонансные шунтирующие фильтры.

2.1.2 Демпфирующие фильтры.

2.1.3 Антигармонические реакторы.

2.1.4 Ограничение мощности и изоляция нелинейной нагрузки.

2.1.5 Специальное соединение обмоток силовых трансформаторов.

2.1.6 Установка фильтра 3 порядка в нейтральном проводнике.

2.1.7 Повышение пульсности силовых преобразователей.

2.1.8 Недостатки традиционных технических средств компенсации высших гармоник тока и напряжения.

Выводы к главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ И КОРРЕКЦИИ ФОРМЫ КРИВЫХ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ АКТИВНЫМ ФИЛЬТРОМ.

3.1 Основные типы активных фильтров.

3.1.1 Последовательные и параллельные активные фильтры.

3.1.2 Выпрямитель с единичным коэффициентом мощности.59'

3.1.3 Гибридные активные фильтры.

3.2 Структура, параметры, принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра.

3.2.1- Принцип и основные особенности работы параллельного активного фильтра.

3.2.2 Структура параллельного активного фильтра.

3.2.3 Основные параметры параллельного активного фильтра.

3.2.4 Режимы компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром.

3.3 Разработка алгоритма функционирования параллельного активного фильтра.

Выводы к главе 3.

ГЛАВА 4. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ КОМПЕНСАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ АКТИВНЫМ ФИЛЬТРОМ С РАЗРАБОТАННЫМ АЛГОРИТМОМ УПРАВЛЕНИЯ.

4.1 Основные цели и задачи математического моделирования.

4.2 Моделирование режимов работы параллельного активного фильтра с линейной и нелинейной нагрузками.

4.3 Математическое моделирование режимов работы параллельного активного фильтра при наличии на стороне 6 кВ конденсаторной установки коррекции коэффициента мощности.

4.4 Математическое моделирование режимов работы параллельного активного фильтра при наличии на стороне 0,4 кВ пассивных фильтрокомпенсирующих устройств.

4.5 Разработка комплексной математической модели (фидера месторождения для оценки эффективности работы параллельных активных фильтров).

Выводы к главе 4.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, РЕЖИМА РАБОТЫ И МЕСТА УСТАНОВКИ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО АКТИВНОГО ФИЛЬТРА В СЕТЯХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ.

5.1 Экспериментальные исследования режимов работы и эффективности компенсации высших гармоник параллельным активным фильтром в сетях нефтепромыслов.

5.1.1 Экспериментальные исследования

5.1.2 Расчет экономической - эффективности применения параллельных активных фильтров.

5.2 Разработка методики выбора основных параметров, режима работы и места установки параллельного активного фильтра в сетях нефтепромыслов.

5.2.1 Определение номинального компенсационного тока параллельного активного фильтра.

5.2.2 Определение частотного диапазона компенсируемых высших гармоник.

5.2.3 Определение величины компенсируемой реактивной мощности параллельным активным фильтром.

5.2.4 Влияние конденсаторных установок на режимы работы параллельного активного фильтра.

5.2.5 Совместная работа параллельного активного фильтра и пассивных фильтрокомпенсирующих устройств.

5.2.6 Методика выбора основных параметров, режима работы и места установки параллельных активных фильтров и практические рекомендации по его настройке и эксплуатации в сетях нефтепромыслов.

Выводы к главе 5.

Расширенный список рекомендуемой литературы:

1. Абрамович Б. Н., , Сергеев A. M., Полищук  и электромагнитная совместимость оборудования электрических сетей 6~К35 кВ. // Новости электротехники, №5, 2002.

2. Абрамович Б. Н., , Волошкин совместимость оборудования на предприятиях по транспортировке и переработке нефти и газа при наличии источников высших гармоник. // Энергетика в нефтегазодобыче, №1-2, 2005, с. 23-26.

3. Абрамович Б. Н., А, В*. Система коррекции кривых тока и напряжения в электротехнических комплексах нефтедобывающих предприятий / Энергетика в нефтегазодобыче // Москва, 2005 г. № 1-2-2005. С. 16-18.

4. Абрамович Б. Н., , Сычев контроля и повышения качества электрической энергии в - сетях предприятий минерально-сырьевого комплекса / Горное оборудование и электромеханика //Издательство «Новые технологии», М., 2009 №9. С. 42-47.