Повышение эксплуатационной надежности электротехнических комплексов нефтедобычи с погружными электродвигателями с учетом обеспечения электромагнитной совместимости

• Автор: Дадонов, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НЕОБХОДИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭМС ЭТК УЭЦН

1.1. Основные положения и понятия ЭМС

1.2. Определение и основные позиции решения задачи обеспечения 15 ЭМС

1.3. Основные критерии, предельные состояния и граничные условия 17 ЭМС

1.4. Методические положения формирования граничных условий, 20 как показателей ЭМС ЭТК УЭЦН

1.5. Особенности схем электроснабжения ЭТК УЭЦН

1.6. Конструктивные и технологические особенности УЭЦН

1.7. Аварийность оборудования ЭТК УЭЦН и пути повышения его 30 эксплуатационной надежности

1.8. Выводы по главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОГРАММ
ДЛЯ ПАРКА УЭЦН
2.1. Общее о вопросах планирования работы парка УЭЦН
2.2. Показатели надежности УЭЦН
2.3. Моделирование коэффициентов технического использования и 37 технической готовности с помощью Марковских случайных процессов
2.4. Стохастические модели отказов оборудования ЭТК УЭЦН
2.5. Определение коэффициентов технического использования и тех- 47 нической готовности
2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ЭМС В ЭТК УЭЦН
3.1. Вопросы внедрения станций СУ ПЭД УЭЦН в части обеспече- 51 ния ЭМС ЭТК УЭЦН
3.2. Термографические исследования в ЭТК УЭЦН
3.2.1. Аппаратурное и программное обеспечение проведения 53 термографических исследований
3.2.2. Результаты термографических исследований
3.3. Измерения величины высших гармоник тока и напряжения в 60 ЭТК УЭЦН
3.3.1. Аппаратурное и программное обеспечение проведения из- 60 мерений величины высших гармоник тока и напряжения
3.3.2. Результаты измерений величины высших гармоник тока и 62 напряжения
3.4. Виртуальные модели тепловых режимов кабельных линий 0,4 кВ
ЭТК УЭЦН при несинусоидальных токе и напряжении с учетом параметров окружающей среды
3.4.1. Общие положения по нагрузочной способности кабельных
линий
3.4.2. Определение параметров виртуальной модели тепловых 68 режимов кабельных линий 0,4 кВ ЭТК УЭЦН
3.4.3. Результаты виртуального моделирования тепловых 71 режимов кабельных линий 0,4 кВ ЭТК УЭЦН
3.5. Оценка ресурса кабельных линий 0,4 кВ ЭТК УЭЦН в несину- 77 соидальных режимах с учетом параметров окружающей среды
3.5.1. ЭМС, ресурс и надежности ЭТК УЭЦН
3.5.2. Оценка ресурса и надежности кабельных линий 0,4 кВ
ЭТК УЭЦН
3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС ЭТК УЭЦН
4.1. Сущность проблемы высших гармоник в ЭТК УЭЦН
4.2. Мероприятия для обеспечения ЭМС ЭТК УЭЦН
4.3. Ограничение или полное подавление ЭМП в области их появле- 86 ния и в процессе их распространения и транспорта
4.3.1. Схемные решения (адаптация электроустановки)
4.3.2. Применение специальных устройств
4.3.2.1. Применение специальных трансформаторов
4.3.2.2. Снижение полного сопротивления распредели- 90 тельной сети
4.3.2.3. Применение линейных дросселей
4.3.3. Технические средства борьбы с высшими гармоническими
составляющими напряжения и тока
4.3.3.1. Применение пассивных фильтров
4.3.3.2. Активные фильтры
4.3.3.3. Гибридные фильтры
4.3.3.4. Статический компенсатор (СТАТКОМ)
4.3.3.5. Статические тиристорные компенсаторы
4.3.3.6. Фильтр высших гармоник КАЦНЕ (ЬШЕАТСЖ)
4.3.4. Рекомендации по ограничению или полному подавлению
ЭМП в области их появления и в процессе их распространения и транспорта
4.4. Согласование уровней ЭМП со способностями кабельных линий 107 к их преодолению
4.4.1. Применение нагревостойких кабелей
4.4.2. Определение допустимой токовой нагрузки кабеля при на
личии нарушений ЭМС, вызванных несинусоидальностью тока и напряжения
4.5. Выводы по главе

2.2. Показатели надежности УЭЦН
Основными показателями производственных программ работы НДП по парку УЭЦН служат: коэффициент технической готовности Угг, коэффициент технического использования Ути, среднее время нахождения в рабочем состоянии tPс, среднее время нахождения в исправном состоянии /ис и годовая добыча нефти [41, 47, 77].
Определение важнейшего показателя нефтяных компаний в виде планируемой годовой добычи нефти выполняется на основе прогнозных коэффициентов технической готовности й технического использования [47, 85]'.
Коэффициент технического использования УТи УЭЦН является, по существу, аналогом вероятности безотказной работы УЭЦН. Так, вероятность безотказной работы P(t) — это вероятность того, что в пределах заданной наработки УЭЦН была исправна и находилась в работе.
Статистически вероятность безотказной работы P(t) определяется отношением количества оставшихся к моменту наработки t объектов в работе N(f) к общему числу объектов У(0) [24, 26, 47, 80]:
(2.1}
V У (о) У (о). У (о)
где r{t) - количество отказавших объектов к моменту t.
Коэффициент технического использования Ути УЭЦН определяется как отношение количества эксплуатирующихся к моменту t УЭЦН Ао к общему количеству рассматриваемых УЭЦНЭ0:
_ уЦ , Ап - А,-, . А

Ути = ~т~= 1 =
А0 Ад Ад
где /1Пр - количество УЭЦН, которые к моменту I не работают (простаивают) по различным причинам (отказ одного из узлов, демонтаж, спуск УЭЦН, перерывы в электроснабжении і и т.д.).