Улучшение энергетических и повышение надежностных показателей электроприводов буровых установок

Автор: Коржов Антон Вениаминович, Хохлов Юрий Иванович, Григорьев Максим Анатольевич, Хрюкин Дмитрий Юрьевич, Кушнарев Виктор Александрович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Рубрика: Электромеханические системы

Статья в выпуске: 4 т.21, 2021 года.

Бесплатный доступ

Современные электроприводы, применяемые в нефтегазовом секторе, выполняются по двухуровневым схемам силовых цепей на напряжение до 1 кВ и имеют модульное шкафное исполнение. С целью обеспечения бесперебойной работы критически важных объектов нефтегазового применения представлены способы улучшения путем оптимизации количества фаз модульных преобразователей частоты. Методом численного анализа были выведены критерии оптимизации количества фаз силовых цепей преобразователя по стоимости, электрическим потерям и надежности, основанные на данных стоимости двухуровневых преобразователей частоты. Дано экономическое обоснование снижения капитальных и эксплуатационных затрат при применении многоуровневых преобразователей частоты. Выявлено, что предложенные методы оптимизации позволяют снизить электрические потери благодаря снижению перенапряжений на электромеханическом преобразователе, а также снижению перенапряжений в звене постоянного тока. Повышение надежности обуславливается работоспособностью электромеханического преобразователя в случае отказа одной из его фазной обмотки, с учетом снижения установленной мощности. Представлены результаты внедрения многоуровневых преобразователей частоты «МОМЕНТУМ» серии МТ-1000/МТ-2000 компании ООО НТЦ «Приводная техника».

Еще

Многоуровневый преобразователь частоты, повышение надежности, электрические потери, буровая установка

Короткий адрес: https://sciup.org/147235766

IDR: 147235766   |   DOI: 10.14529/power210411

Список литературы Улучшение энергетических и повышение надежностных показателей электроприводов буровых установок

  • ABB industrial drives ACS880 single drives Catalog. - 2015. - 55 p.
  • Vinogradov, A.B. Control of a multilevel frequency converter of a power-efficient electric drive / A.B. Vinogradov, A.A. Korotkov // Russian Electrical Engineering. - 2017. - Vol. 88, no. 4. - P. 212-218. DOI: 10.3103/S1068371217040149
  • Применение аппарата нечеткой логики для улучшения динамических характеристик гибридных фильтров высших гармоник / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчицкий, М.И. Смирнов, Р.П. Гринберг // Электричество. - 2007. - № 1. - С. 23-31.
  • Шавелкин, А.А. Анализ возможностей реализации несимметричных каскадных многоуровневых преобразователей частоты / А.А. Шавелкин // Электротехника. - 2008. - № 9. - С. 39a-45.
  • Садиков, Д.Г. Разработка оптимизированного алгоритма управления каскадным многоуровневым преобразователем частоты / Д.Г. Садиков, В.Г. Титов // Труды IX международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016, Пермь, 03-07 октября 2016 года. - Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2016. - С. 292-296.
  • Tu, Q. Reduced Switching-frequency modulation and circulating current suppression for modular multilevel converters / Q. Tu, Z. Xu, L. Xu // IEEE Transactions on Power Delivery. - 2011. - Vol. 26, no. 3. - P. 2009-2017. DOI: 10.1109/TPWRD.2011.2115258
  • Multilevel inverter topologies with reduced device count: A review / K.K. Gupta, A. Ranjan, P. Bhatnagar et al. // IEEE Transactions on Power Electronics. -2016. - Vol. 31, no. 1. - P. 135-151. DOI: 10.1109/TPEL.2015.2405012
  • Steady-state analysis of interaction between harmonic components of arm and line quantities of modular multilevel converters / K. Ilves, A. Antonopoulos, S. Norrga, H. Nee // IEEE Transactions on Power Electronics. - 2012. - Vol. 27, no. 1. - P. 57-68. DOI: 10.1109/TPEL.2011.2159809
  • Recently Developed Reduced Switch Multilevel Inverter for Renewable Energy Integration and Drives Application: Topologies, Comprehensive Analysis and Comparative Evaluation / P.R. Bana, K.P. Panda, R.T. Naayagi et al. // IEEE Access. - 2019. - Vol. 7. - P. 54888-54909. DOI: 10.1109/ACCESS.2019.2913447
  • Повышение надежности полупроводниковых преобразователей и электроприводов объектов кислородно-конверторного производства / Ю.С. Усынин, А.М. Журавлев, И.А. Белых, Е.С. Чупин // Вестник ЮУрГУ. Серия "Энергетика". - 2016. - Т. 16, № 2. - С. 66-71. DOI: 10.14529/power160209
Еще
Статья научная