Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка и исследование двухзонного электропривода (ЭП) подъемной лебедки буровой установки БУ 2900/200 ЭПК-БМ.

Работа №10794

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

электротехника

Объем работы74стр.
Год сдачи2016
Стоимость6400 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1129
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИИЕ
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
2 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОГО КАНАЛА ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПОДЪЕМНОЙ ЛЕБЕДКИ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Электропривод подъемной лебедки как объект управления
2.2 Выбор электродвигателя, расчет параметров
2.3 Механическая система привода подъемной лебедки
2.4 Выбор тиристорного преобразователя, расчет параметров
2.5 Расчет параметров якорной цепи привода
2.6 Расчет параметров тиристорного возбудителя двигателя
2.7 Определение области допустимой работы электропривода подъемной
лебедки
2.8 Структурная схема силового канала электропривода подъемной
лебедки
3 ОПТИМИЗАЦИЯ ЛИНЕАРИЗОВАННОЙ САУ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПОДЪЕМНОЙ ЛЕБЕДКИ
3.1 Функциональная схема электропривода подъемной лебедки
3.2 Структурная схема САР скорости электропривода подъемной
лебедки
3.3 Оптимизация контура тока якоря
3.4 Оптимизация контура скорости
3.5 Структурная схема САР ЭДС двигателя
3.6 Оптимизация контура тока возбуждения
3.7 Оптимизация контура ЭДС двигателя
3. 8 Расчет статических характеристик
4 ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ САУ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
ПОДЪЕМНОЙ ЛЕБЕДКИ
4.1 Структурная схема нелинейной САУ электропривода подъемной
лебедки
4.2 Настройка САУ электропривода на имитационной модели
4.3 Исследование САУ электропривода на имитационной модели
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 SWOT- анализ технического пректа
5.2 Разработка графика выполнение работ технического проекта
5.2.2 Определение трудоемкости выполнение работ 79
5.3 Определение сметной стоимости пусконаладочных работ 82
5.3.3 Отчисление во внебюджетные фонды 85
5.3.4 Накладные расходы 85
5.3.5 Формирование сметы проекта 85
5.4 Определение ресурсоэффективности проека 86
6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 89
Введение 89
6.1 Анализ опасных и вредных факторов 89
6.2 Техника безопасности 90
6.3 Производственная санитария 95
6.4 Пожарная безопасность 105
6.5 Расчет искусственного освещение 108
6.6 Охрана окружающей среды 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 114
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 115


Объектом исследования является электропривод подъемной лебедки
буровой установки БУ 2900/200 ЭПК-БМ, предназначенный для подъема
обсадных труб и колон.
Цель работы - разработка и исследование двухзонного электропривода
(ЭП) подъемной лебедки буровой установки БУ 2900/200 ЭПК-БМ.
В работе выбраны элементы силовой цепи т.е. замена электродвигателя и
тиристорного преобразователя, определены оптимальные параметры настройки
регуляторов системы, рассчитаны статические и динамические характеристики,
определены качественные показатели.
В результате исследования установлено, что разработанная система
соответствует технологическим и техническим требованиям.
В экономической части выпускной квалификационной работы выполнено
технико-экономическое обоснование выбора системы, произведен расчет сметы
затрат на оборудование и производство работ по монтажу подъемной
лебедкибуровой установки БУ-2900/200 ЭПК-БМ.
В работе также рассмотрены вопросы безопасности и экологичности,
электробезопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности при
монтаже, наладке и обслуживании электропривода на буровой установке.
Дипломный проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word 2007,
графическом редакторе Visio 2007. Расчёты производились с помощью пакета
прикладных программ MathCAD 2000 Professional. Нелинеаризованный
электропривод исследован с помощью программной среды Matlab Simulink .

ВВЕДЕНИЕ
Непрерывное совершенствование технологических процессов связано с
необходимостью изготовления новых видов технологического оборудования,
обеспечивающего высокую автоматизацию технологического
процесса. Автоматизированное технологическое оборудование характеризуется
применением технических средств, приборов, систем управления,
освобождающих человека частично или полностью от непосредственного
участия в технологическом процессе, и направлено на повышение
производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции,
освобождение человека от работы в условиях, опасных для здоровья.
На современном этапе технического развития существенно возрастает
роль автоматизированного электропривода, который в значительной степени
стал определять прогресс в областях техники и технологии, связанных с
воспроизводством механических движений, получаемых путей
электромеханического преобразования энергии. Многообразие
технологических требований к характеру и качеству механических движений, с
одной стороны, обеспечило прогресс в развитии теории и практики
электропривода, а с другой стороны, привело к большому разнообразию систем
электропривода: от массового для объектов с относительно простыми
движениями, до специальных для объектов со сложными и точными
движениями.
Хотя и возрастает количество комплектно поставляемых потребителям
электроприводов, но и в настоящее время компоненты электропривода
выпускаются главным образом отдельно и разрозненно и компонуются
разработчиками производственных механизмов и технологических комплексов.
Организация комплексной разработки, комплектной поставки и высокой
заводской готовности электроприводов, обладавших инвариантностью к
изменениям в элементной базе и технологическом процессе, при высокой
надежности систем электропривода и хорошей организации сервиса является
важнейшей задачей уже в настоящее время. Все это требует высокойквалификации инженерных кадров, имеющих хорошую теоретическую и
практическую подготовку не только в области электропривода, но и широкого
спектра сопредельных областей техники, и обладающих опытом инженерного
проектирования современных систем автоматизированного электропривода с
использованием средств вычислительной техники.
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в теории и практике
электропривода переменного тока, массовым промышленным регулируемым
электроприводом для буровых установок продолжает оставаться электропривод
постоянного тока. Особенность электропривода постоянного тока его
заключается в том, что в конструкции привода основных агрегатов отсутствуют
громоздкие многоскоростные коробки перемены передач, специальные
тормозные машины, сложные оперативные соединительные муфты,
спаривающие редукторы и т. д. Конструкция механической части приводов
основных агрегатов проста, надежна и долговечна в эксплуатации.
Электрический привод постоянного тока, имея жесткую характеристику и
удобное управление, обеспечивает плавное изменение режима работы
основных агрегатов (ротора, лебедки, бурового насоса) в широких пределах.
Электрические двигатели постоянного тока позволяют применить
электрическое торможение, обеспечивающее повышенную производительность
и надежность работы подъемной системы, применять автоматизацию спуска и
подъема бурильной колонны, необходимость которой при глубоком (2500—
6000 м) и особенно сверхглубоком (6000 м и выше) бурении необходима, так
как значительно сокращает время на проводку таких скважин.
Таким образом, привод от электродвигателей постоянного тока при
сопоставлении со всеми другими типами приводов наиболее полно
удовлетворяет постоянно изменяющимся сложным условиям проводки
скважин.
Электрический привод удобен для расположения на крупноблочных
основаниях, для транспортирования, монтажа и демонтажа, исключаетнеобходимость в постоянном снабжении буровой горючими и смазочными
материалами и повышает безопасность установки в пожарном отношении.
Буровые установки в электрифицированных районах с приводом
основных агрегатов от электродвигателей постоянного тока питаются от
электросетей 6 кВ. Преобразование переменного тока в постоянный
осуществляется тиристорными преобразователями постоянного тока.
Оснащение такими преобразователями буровых установок определяется
возможностью поставки электротехнической промышленностью комплектных
тиристорных преобразователей.
Необходимость в регулировании электропривода постоянного тока и
комплектных тиристорных преобразователей вызывает необходимость
установки системы автоматического регулирования. Система автоматического
регулирования представляет собой сложную электромеханическую систему,
обеспечивающую регулирование скорости в заданном диапазоне с требуемой
точностью и быстродействием и в общем случае является системой двух
взаимодействующих каналов силового (энергетического), состоящего из
участка электрической сети, электрического, электромеханического и
механического преобразователей и информационного канала. В состав
регулированного электропривода входят: электродвигатель, силовой
полупроводниковый преобразователь, силовой трансформатор,
коммутационные дроссели, автоматический выключатель или предохранители.
Целью дипломного проекта является разработка и исследование
электропривода постоянного тока подъемной лебедки буровой установки БУ-
2900/200 ЭПК-БМ.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В выпускной квалификационной работе спроектирован и исследован
электропривод подъемной лебедки буровой установки БУ-2900/200. Выбраны
элементы и рассчитаны параметры силовой цепи и цепи возбуждения,
выполнен синтез и оптимизация контуров регулирования, определены
параметры настройки электропривода. С помощью прикладных программ
проведены имитационные исследования основных режимов работы привода в
первой и второй зоне регулирования скорости. Анализ полученных результатов
подтвердил соответствие показателей качества ожидаемым. Кроме того в
работе проанализировано влияние основных нелинейностей системы на
динамику электропривода.
Требования предъявляемые к электроприводу:
1. Режим работы электропривода - длительный (S1).
2. Диапазон регулирования электропривода 1:100.
3. Максимальное напряжение управления 10 В.
4. Электропривод должен быть безопасен и удобен в эксплуатации,
иметь систему защит и сигнализацию.
5. Погрешность скорости при изменении нагрузки не более 5%.
Результате исследований анализ переходных процессов показал, что
САУ электропривода полностью отвечает предъявленным требованиям.
Пульсации тока якоря достигают 33% от Iдв н при работе на малых скоростях.
Вопрос применения сглаживающих реакторов в цепи двигателя требует
дальнейшей проработки.
Диапазон регулирования достигает 100 при статической погрешности на
нижней характеристике порядка 0,55 рад/с. Время переходных процессов
определяется постоянной времени ЗИ. Электропривод достаточно быстро
реагирует на возмущающее воздействие по нагрузке.
На основании приведённых исследований и расчетов показано, что
спроектированный электропривод удовлетворяет требованиям техническогозадания и может быть использован в качестве электропривода подъемной
лебедки буровой установки с двухзонным регулированием скорости.
Экономическая часть работы посвящена анализу проведения бригадой
пусконаладочных работ (ПНР) регулируемого электропривода буровой
лебёдки: определена структура и этапы проведения ПНР, произведен выбор
состава и численности бригады для проведения ПНР, а также рассчитана
сметная стоимость ПНР.
В работе также рассмотрены вопросы безопасности и экологичности,
электробезопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности при
монтаже, наладке и обслуживании электропривода на буровой установке.


Дудля Н.А. Проектирование буровых машин и механизмов: Учебник -
К.:Выща шк.,1990. - 390 с.
2. Документация по обслуживанию электропривода лебедки буровой
установки БУ 2900/200 ЭПК-БМ
3. Удут Л.С, Мальцева О.П., Кояин Н.В. Проектирование
автоматизированных тиристорных электроприводов постоянного тока: Учебное
пособие. - Томск: Изд. ТЛИ им. С,М. Кирова, 1991. - 104 с.
4. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник/ И.Х.Евзеров
и др.; под ред. В.М.Перельмутора. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 319с.
5. Тарабин Б.В., Лунин Л.Ф., Смирнов Ю.Н. Интегральные микросхемы:
Справочник. - М.: Энергоиздат, 1985. - 528 с.
6. Удут Л.С., Мальцева О.П., Кояин Н.В. Проектирование и исследование
автоматизированных электроприводов. Часть 1. - Введение в технику
регулирования линейных систем. Часть 2. - Оптимизация контура
регулирования. - Томск: Изд.ТПУ,2000.-144с.
7. Броун С.И., Хоботько В.И. Программированное руководство по
безопасному ведению буровых работ. - М.: Недра, 1978.
8. С.И. Броун. Охрана труда в бурении. - М.: Недра, 1981.
9. Правила безопасности в нефтегазодобывающей промышленности.
Изд.2. - М.: Недра, 1975.
10. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
(ПТЭ) и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
потребителей (ПТБ). - М.: Атомиздат, 1972.
11. Техника безопасности в нефтяной промышленности. - Труды
ВНИИТБ, вып. XIX - XXVII, 1970 - 1977.
12. Система стандартов безопасности труда. Сборники ГОСТов. 4 тома. -
М.: издательство стандартов, 1971.
13. Охрана труда в машиностроении. Под редакцией Е.Я. Юдина. - М.:
Машиностроение, 1983.14. Противопажарные требования. Основные положения проектирования
СниП /П-А.5-70.-М.:1971.
15. Методическое пособие для расчета вибрации. - Т.: ТПУ Д989.
16. Панов Г. Е., Броун С. И. Охрана окружающей среды в
нефтегазодобывающей промышленности. - М.: ВНИИОЭНГ, 1988.
17. Удут Л.С., Кояин Н.В., Мальцева О.П, Проектирование и
исследование автоматизированных электроприводов. Ч.3. Электрические
машины постоянного тока в системах автоматизированного электропривода:
Учебное пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2003. – 120 с.
18. Удут Л.С., Кояин Н.В., Мальцева О.П, Проектирование и
исследование автоматизированных электроприводов. Ч.4. Тиристорные
преобразователи для электроприводов постоянного тока: Учебное пособие.
Томск: Изд-во ТПУ, 2003. – 152 с.
19. Удут Л.С., Кояин Н.В., Мальцева О.П, Проектирование и
исследование автоматизированных электроприводов. Ч.6. Механическая
система электроприводов постоянного тока: Учебное пособие. Томск: Изд-во
ТПУ, 2003. – 144 с.
20. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред.
В.А.Елисеева и А.В.Шинянского.- М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.
21. Справочник по проектированию автоматизированного
электропривода и систем управления технологическими процессами/ Под ред.
В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:
Энергоатомиздат, 1982. – 416 с.

Работу высылаем на протяжении 24 часов после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ