Методы и средства температурной диагностики электроприводов нефтяной и газовой промышленности

• Автор: Максютов, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПАРКА ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫ Ш ЛЕННОСТИ
1.1. Электроприводы буровых установок, применяемых при сооружении нефтяных и газовых скважин
1.2. Электроприводы на объектах добычи нефти и газа
1.3. Электроприводы установок транспорта и хранения нефти и газа
1.4. Анализ парка электроприводов, применяемых при переработке нефти и газа
1.5. Статистика и анализ отказов и неисправностей ЭД, эксплуатируемых на предприятиях и объектах нефтегазовой промышленности
1.6. Выбор стратегии технического осмотра и ремонта (ТО и Р) приводного электродвигателя в нефтегазовой промышленности
1.7. Основные выводы
2. АНАЛИЗ СТАРЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
2.1. Анализ типов и характеристик изоляционных материалов используемых при изготовлении обмоток ЭД
2.2. Анализ факторов влияющих на эксплуатационную надежность изоляции обмоток электрических машин
2.3. Анализ методов оценки теплового старения и износа электрической изоляции
2.4. Сравнение результатов расчета времени старения изоляции обмоток электрических машин по методам Монтзингера и Буссинга
2.5. Основные выводы

3. АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Аналитическая модель тепловых процессов в электродвигателе
3.2. Выбор средств измерения для анализа температурных полей и целей диагностики электродвигателей
3.3. Расчет и измерение параметров температурных полей с целью определения мест установки датчиков
3.4. Основные выводы
4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН
4.1. Способ прогнозирования температуры, оценки состояния и расхода
ресурса изоляции обмоток
4.2. Устройство температурной диагностики..электрических машин
4.3. Экспериментальное определение точности и заблаговременности
прогнозирования температуры устройством диагностики электродвигателей
4.4. Основные выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Нефтегазовая промышленность характеризуется высокой энергоемкостью. Энергозатраты, необходимые для обеспечения процессов сооружения скважин, добычи углеводородного сырья, транспорта и хранения, переработки нефти и газа, имеет устойчивую тенденцию к росту. Большая часть электроэнергии преобразуется в механическую в электроприводах. С каждым годом установленная мощность электродвигателей - основной части электроприводов - увеличивается.
Напряженность и непрерывность технологических процессов в нефтегазовой промышленности обуславливают высокие требования к надежности используемых электроприводов. Внезапные отказы главных электроприводов, как правило, приводят с одной стороны к прямым убыткам, обусловленным, например, необходимостью проведения ремонтных работ, а с другой стороны к косвенным: простоям технологического оборудования, осложнениям экологической обстановки.
Одним из способов повышения эксплуатационной надежности электроприводов является диагностика. Оснащение электроприводов индивидуальными системами диагностики позволит сократить число внештатных ситуаций, вызванных выходом из строя приводного электродвигателя. Из условий обеспечения ритмичности и безопасности технологических процессов следует применять системы диагностики в первую очередь на главных электроприводах. По экономическим соображениям из числа главных электроприводов особо необходимо выделить электроприводы большой мощности.

электропривод. Анализ показал, что в качестве ЭД практически на всех машинах применяется электродвигатели переменного тока.
Электропривод широко применяется на следующем оборудовании, как основных, так и вспомогательных объектах заводов: насосы, компрессоры, вентиляторы, воздуходувки, газодувки, дымососы, нагнетатели, системы охлаждения, запорная арматура больших диаметров, станки, механические мешалки, системы электрической и технологической защит и автоматики и др.
Анализ оборудования технологических установок каждого из НПЗ позволяет сделать следующие выводы о количественных характеристиках парка электроприводов нефтеперерабатывающей промышленности:
— количество крупных электроприводов находится в пределах от 3000 до 3500 единиц, из которых практически все являются электроприводами переменного тока;
— из них в резерве находятся около 10% приводных двигателей от их общего числа, то есть это 300 - 350 единиц;
— в эксплуатации находится около 12000 единиц электроприводов средней и малой мощностей.
Согласно сведениям, полученных с Московского НПЗ количество установленных крупных электроприводов составляет 138 единиц. Из них синхронных двигателей - 35 единиц, асинхронных - 103 единицы.
На Орском НПЗ из всего числа электроприводов около 20% являются крупными электроприводами. Сведения о количестве ЭД в зависимости от диапазона номинальных мощностей приведены в табл. 1.11.
На Оренбургском ГПЗ находятся в эксплуатации около 210 высоковольтных синхронных и асинхронных двигателей единичной мощностью от 185кВтдо 13000кВт.