Введение 11
1. Технологическая часть 12
1.1 Технологический процесс блочной кустовой насосной станции 12
1.2 Основные технические характеристики насоса 1К100-65-250 15
1.3 Обоснование применение частотно-регулируемого эектро- привода 16
2. Выбор приводного двигателя 17
2.1 Выбор приводного двигателя и определение его расчетных параметров 17
2.2 Проверка расчетных параметров двигателя 18
2.3Расчет естественных характеристик электродвигателя 19
2.3.1 Расчет естественной механической характеристики 19
2.3.2 Расчет естественной электромеханической характеристики 20
2.3.3 Механическая характеристика насоса 22
2.4 Способы регулирования и систем управления электропривода 23
2.5 Выбор закона частотного регулирования 25
2.6 Выбор ПЧ 25
3 Расчет статических характеристик системы преобразователь - двигатель при частотном регулировании 28
3.1 Механические характеристики системы преобразователь - двигатель при законе регулирования = const
f 29
3.2 Электромеханические характеристики системы преобразова- 32
тель - двигатель при законе регулирования = const
4 Электропривод по системе ПЧ- АД со скалярным управлением 34
4.1 Функциональная схема системы скалярного частотного 39
управления
4.2 Имитационные исследования частотно - регулируемого 44
асинхронного электропривода насоса со скалярным управлением
5Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбе- 49
режение
6.1 Организация пусконаладочных работ 49
6.2. Сметная стоимость пусконаладочных работ 53
6.2.1 Расчет стоимости материалов и комплектующих 53
6.2.2 Расчет стоимости оборудования 54
6.3.3 Расчет расходов на оплату труда 55
6.3.4 Сметная стоимость на проведение пусконаладочных работ 59
6.4 Расчет расходов при эксплуатации электропривода насоса 60
6.4.1 Расчет стоимости силовой электроэнергии 60
6.4. 2 Расчёт амортизационных отчислений 61
6.4.3 Издержки на ремонтно-эксплуатационное обслуживание 61
электроприводов
6.5 Определение экономической эффективности проекта 62
7 Социальная ответственность 63
7.1 Ведение 63
7.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 64
7.3 Обоснование и разработка мероприятий по снижению уровней опасного и вредного воздействия и устранению их влияния на работающих 66
7.3.1 Состояние воздушной среды (микроклимат) 66
7.3.2 Освещенность 67
7.3.3 Шум 68
7.4 Техника безопасности 69
7.4.1 Механический фактор 70
7.4.2 Электробезопасность 71
7.5 Расчёт защитного заземления. Теория расчёта заземления 74
7.5.1 Расчёт искусственного заземления 86
7.6 Экологическая безопасность 89
7. 7 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 93
7.7.1 Пожарная и взрывная безопасность 93
Заключение 96
Список используемых источников 98
Выпускная квалификационная работа с., рисунков, таблиц, источника.
Ключевые слова: частотно-регулируемый электропривод, скалярное управление, ценробежный насос, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, преобразователь частоты.
Объектом исследования является частотно-регулируемый электропривод переменного тока дренажного насоса блочной кустовой насосной станции.
Целью выпускной квалификационной работы является проектирование асинхронного электропривода насоса.
В результате исследования была разработана система регулирования электропривода насосного агрегата.
Выпускная квалификационная работа выполнена с помощью программ MATLAB, Mathcad 14, в текстовом редакторе MS Word и представлена на компакт - диске (в конверте на обороте обложки).
Введение
Введение
В последнее время наблюдается устойчивая тенденция к переходу от нерегулируемого асинхронного электропривода (АЭП) к регулируемому электроприводу. Преимущества, обеспечиваемые регулируемым электроприводом: улучшение качественных характеристик технологических процессов и выпускаемой продукции, возможность автоматизации производства, обеспечение энергосбережения и ресурсосбережения.
Насосы потребляют примерно 25% электрической энергии. В наше время большая часть насосных агрегатов работают неэкономично. Потери электроэнергии составляют 11-26%, потребляемой электроэнергии.
Для снижения потерь электроэнергии в насосных станциях целесообразно применение экономных способов регулирования.
В данной выпускной квалификационной работе была разработан асинхронного электропривода насоса в системе поддержания давления в нефтяном пласте методом закачивания пластовой и сточной воды.
Заключение
В результате выполнения ВКР разработана система регулируемого электропривода насоса на базе системы ПЧ-АД для регулирования давления в нефтяном пласте.
По результатам расчета требуемой мощности двигателя выбран электродвигатель серии АИР200М2, а также преобразователь компании ВЕСПЕР серии EI-P7012.
Проанализирован и выбран наиболее подходящий, для рассмотренного технологического процесса закон регулирования системы ПЧ-АД - скалярное управление и/ f2. Данный вид управления позволяет получить искусственные механические характеристики с требуемой жесткостью, ему свойственна техническая простота измерения и регулирования абсолютных значений переменных АД, а также позволяет сэкономить до 60% потребляемую из сети энергию.
Результаты аналитических расчетов и имитационного моделирования подтверждают правильность выбора силовых элементов - электродвигателя и преобразователя - и реализации системы автоматического частотно - регулируемого электропривода насосной установки.
Система преобразователь частоты - асинхронный электродвигатель обеспечивает требуемые характеристики насоса, а система автоматического регулирования с скалярным управлением обеспечивает поддержание технологических параметров в режимах пуска и воздействия возмущений с принятыми параметрами.
В разделе производственной и экологической безопасности проведен анализ вредных факторов, рассмотрена техника безопасности, производственная санитария, пожарная безопасность технологического процесса.
В организационно-экономической части выполнено планирование проектных работ, расчет сметы затрат на проектирование, расчет капитальных вложений на реализацию и расчет расходов при эксплуатации данного электропривода. Рассчитаны издержки на ремонтно-эксплуатационное обслуживание электроприводов, т.е. затраты на планово-предупредительные работы.
