Электротехнический комплекс с импульсно-непрерывным регулированием напряжения для защиты от коррозии металлических трубопроводов

• Автор: Кривцов, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Список принятых сокращений
Введение
Раздел 1. Анализ коррозионных процессов в контуре «трубопровод-грунт» при работе катодной защиты непрерывного режима по поддержанию защитного потенциала на трубопроводе. Состояние вопроса
1.1 Анализ процессов коррозии металлических трубопроводов и мероприятий по снижению факторов коррозионного разрушения
1.2 Анализ влияния катодной поляризации поверхности трубопровода на уровень защищенности от коррозии
1.3 Анализ недостатков устройств электрохимической защиты трубопроводов от коррозии при формировании защитного потенциала внешним током
натекания непрерывного режима
Выводы по первому разделу
Раздел 2. Теоретическое обоснование к применению импульсно-непрерывного режима работы УЭХЗ с учетом естественных параметров трубопровода
2.1 Обоснование к выбору режима работы УЭХЗ с учетом деполяризационных характеристик системы «трубопровод-грунт»
2.2 Определение электрических параметров трубопровода с покрытием
2.2.1 Применение метода зеркальных отображений к оценке емкости трубопровода
2.2.2 Приближенное определение погонной ёмкости трубопровода
с учетом параметров защитного покрытия
2.2.3 Определение погонной индуктивности металлического трубопровода по конструктивным параметрам
2.2.4 Определение усредненного значения продольного сопротивления и
сопротивления изоляционного покрытия трубопровода
2.3 Особенности формирования защитного потенциала трубопровода
в непрерывном и импульсно - непрерывном режимах работы УЭХЗ
2.3.1 Исследование влияния покрытия и параметров трубопровода на входное сопротивление контура «трубопровод-грунт»
2.3.2 Особенности применения импульсно - непрерывного режима работы УЭХЗ для формирования защитного потенциала
2.4 Исследование влияния дополнительной емкости на характер прохождения импульса напряжения в трубопроводе
2.5 Математическое представление импульса входного напряжения и условия прохождения импульса по трубопроводу
2.6 Исследование импульсно-непрерывного режима защиты трубопровода от
коррозии
Выводы по второму разделу
Раздел 3. Разработка и построение преобразователя УЭХЗ
с улучшенными энергетическими характеристиками
3.1 Разработка метода повышения энергетической эффективности тиристорного преобразователя при фазовом управлении
3.2 Теоретическое обоснование к оценке потерь в силовом трансформаторе при управлении тиристорным преобразователем
3.3 Разработка метода снижения гармонических составляющих напряжения при управлении ТГ1 по минимуму потребления энергии
3.4 Оценка уровня пульсаций напряжения на выходе УЭХЗ во второй зоне регулирования угла управления
3.5 Разработка и исследование зонного метода управления тиристорным преобразователем
3.6 Разработка алгоритма переключений СИП преобразователя УЭХЗ
Выводы по третьему разделу
Раздел 4. Моделирование УЭХЗ импульсно-непрерывного режима и разработка
аппаратно-программного комплекса
4.1 Информационная подсистема управления аппаратно-программным комплексом

4.2 Разработка системы управления УЭХЗ с применением нечеткого регулятора
4.3 Разработка структурной схемы УЭХЗ с интеллектуальным управлением
4.4 Разработка программного обеспечения УЭХЗ
4.4.1 Конкретизация задачи программного обеспечения нижнего уровня
4.2.2 Программное обеспечение верхнего уровня
Выводы по четвертому разделу
Раздел 5. Экспериментальное исследование формирователя выходного напряжения УЭХЗ трапецеидальной формы
5.1 Экспериментальные исследования блока управления УЭХЗ
5.2 Экспериментальное исследование гармонических составляющих тока защиты трубопровода при зонном регулировании выходного
напряжения УЭХЗ
Выводы по пятому разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Сравнительная таблица технических параметров
существующих УЭХЗ
Приложение Б. Тексты программ пакета Matlab
Приложение В. Текст программы нижнего уровня
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ

конечной длины при выполнении условия — > 7 можно рассчитать по

следующей приближенной формуле

1п 32- 1п
I 641 I

(2.17)
где г - радиус цилиндра; / - длина цилиндра;
Принимая во внимание, что длина трубопровода в реальных условиях может превышать десятки километров, то приближенный расчет емкости
цилиндрической трубки [24] для случая, когда —»20, производят по

соотношению

1п| —

1 + -

ь.Н_,
(2.18)
Если отрезок трубопровода представить, как цилиндрический конденсатор (рисунок 2.3), то электрическую ёмкость можно определить как
2 • л • є„ • I

(2.19)
где / — длина цилиндрического конденсатора; г і - радиус внутренней обкладки конденсатора; г2 ~ радиус внешней обкладки конденсатора.
Рисунок 2.3 - Конструктивные параметры отрезка трубопровода