Дипломний проект - Модернізація електропривода штангового насоса для нафтових свердловин

Зміст
Завдання
1. Вступ. Обґрунтування вибору теми ДП
2. Технологічна частина
2.1. Технологічний процес видобутку нафти із свердловини за допомогою електронасос них агрегатів
2.2. Розроблення алгоритму роботи насосів у автоматичному режимі
3. Розрахункова частина
3.1. Розрахунок механічної частини електропривода
3.1.1. Розрахунок потужності та вибір приводного електродвигуна
3.1.2. Перевірка приводного електродвигуна на перевантажувальну здатність, можливість запуску і нагрів
3.2. Розрахунок силової частини електропривода. Вибір елементів схеми
3.2.1. Розрахунок випрямляча
3.2.2. Розрахунок дроселя джерела живлення
3.2.3. Вибір пристроїв захисту
3.2.4. Вибір автоматичного вимикача
3.2.5. Розрахунок поверхні охолодження силових напівпровідникових приладів
3.2.6. Розрахунок площі радіаторів для випрямляча
3.3. Розрахунок та розроблення системи керування приводом насосу
3.3.1. Визначення параметрів структурної схеми
3.3.2. Розрахунок та розроблення структурної схеми контуру регулювання струму
3.3.3. Розрахунок параметрів контуру регулювання швидкості в системі з підпорядкованим контуром струму
3.3.4. Вибір інформаційних електромеханічних елементів виконавчих систем
3.4 Розрахунок та аналіз перехідних процесів
3.4.1. Побудова логарифмічних амплітудно-частотних і фазо-частотних характеристик
3.4.2. Аналіз перехідних процесів з використанням об’єктно орієнтованої Мови програмування С++
3.4.3. Оцінка коефіцієнта використання електродвигуна привода
4. Проектна частина
4.1. Розроблення автоматичної системи керування штанговим насосом на основі ПЕОМ
4.2. Розроблення програмного забезпечення роботи свердловин
4.3. Розроблення та вибір стандартного блоку спряження цифрової СПК із силовою частиною ЕП
5. Охорона праці
5.1. Дія електричного струму на організм людини
5.2. Основні захисні заходи, що забезпечують безпечну експлуатацію Електроустановок
5.3. Техніка безпеки при експлуатації, розрахунок занулення
6. Розрахунок економічної ефективності модернізації електропривода штангового насоса для нафтових свердловин
6.1. Розрахунок витрат на модернізацію
6.1.2. Розрахунок заробітної плати з нарахуваннями
6.1.3. Визначення затрачених витрат на модернізацію
6.2. Розрахунок річного фонду часу роботи привода
6.3. Розрахунок річної експлуатаційної продуктивності
6.4. Визначення поточних витрат в процесі експлуатації привода
6.4.1. Розрахунок заробітної плати з нарахуваннями
6.4.2. Визначення витрат на технічне обслуговування і ремонт електрообладнання
6.4.3. Визначення витрат на електроенергію
6.4.4. Розрахунок загальної суми річних витрат
6.5. Розрахунок вартості машино-години роботи електропривода
6.6. Розрахунок вартості технічної операції для одиниці продукції
6.7. Визначення економічного ефекту від проведення модернізації
7. Електропостачання нафтовидобувних свердловин
7.1. Побудова системи електропостачання насосної установки
7.2. Визначення необхідної потужності трансформаторів
7.3. Визначення площі перерізу жил кабелів
7.4. Перевірка обраних кабелів по падінню напруги
7.5. Вибір та обґрунтування пристроїв захисту
7.6. Вибір плавких вставок запобіжників
7.7. Перевірка захисту проводів електричних ліній від струмів короткого замикання
7.8. Вибір автоматичного вимикача
7.9. Релейний захист
7.10. Автоматичне повторне вмикання лінії(АПВ) і автоматичне вмикання резерву(АВР)
Висновки
Список використаної літератури
Додатки

Щит управління КУПНА – 80 представляє собою збірку з двох металевих шаф – високовольтного та низьковольтного двохстороннього обслуговування об’єднаних спільними елементами конструкції опорним поясом з швелерів, днища, кришки, металевої перегородки, транспортних швелерів.
Опорний пояс виконано у вигляді салазок, які використовуються для переміщення щита управління на невеликі відстані.
В високовольтній шафі розташоване наступне обладнання:
Роз’єднувач типа РВз – 10/400 – ІІ У2с двома важільними приводами типа ПР – 10 – І;
Контактор типа КВ-2МУ2;
Трансформатори напруги типа НОМ – 6:
Запобіжники типа ПКТН – 10УЗ.
Контактор електрично зблокований з дверима високовольтної шафи. Це блокування забезпечує відключення контактора під час відкривання дверей високовольтної шафи.
В низьковольтній шафі із заднього боку змонтовані: релейно-контактна апаратура, випрямлячі, проміжний трансформатор, резистори та конденсатори; а з переднього боку змонтовані вимірювальні приводи, кнопки (пуск та стоп), перемикач режиму роботи S10, вольтметровий перемикач S9, автомати F 11 i F12 та блок керування AF.
Комплектний пристрій серії КУПНА 80 мають такі режими керування електродвигуном електронасосної установки:
Ручне;
Автоматичне;
Дистанційне.

Висновки
Задачачею даного проекта було модернізувати існуючий електропривід так, щоб він мав змогу працювати на різних горизонтах видобутку нафти з урахуванням сучасних вимог до технології видобутку.
В ході проектування виконано розрахунки та вибір приводного електродвигуна. Проведено аналіз роботи системи та розроблено алгоритм роботи насосів у автоматичному режимі. Також виконано розрахунок силової частини електропривода та вибір елементної бази.
Синтезована, оптимізована структура системи регулювання швидкості електропривода штангового насоса для нафтових свердловин. В даному дипломному проекті була проведена оцінка стійкості та встановлено, що система стійка.
В проектній частині розроблена автоматична система керування кількох насосних станцій із застосуванням ЕОМ.
Згідно із завданням проведено комплексну модернізацію електропостачання нафтовидобувної свердловини.
У зв’язку з заміною привідного електродвигуна (який уже давно застарів) на новий, менш потужний, але з більшим ККД, значно зменшились затрати на електроенергію, а термін окупності даних нововведень складає всього 2 місяці.