×
10.05.2018
218.016.4cbf

Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002652286
Дата охранного документа
25.04.2018
Аннотация: Электроэнергетическая система морской буровой платформы содержит дизельные двигатели и синхронные генераторы, главный распределительный щит, автономные инверторы напряжения, электроприводы переменного тока бурового насоса, роторного стола и спуско-подъемного механизма, измерительные блоки, общий активный выпрямитель, водоподогреватель опреснительной установки, регулятор мощности водоподогревателя опреснительной установки, соединенные определенным образом. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик системы, а именно: повышение коэффициента мощности, уменьшение нелинейных искажений, поддержание непрерывного режима работы дизель-генераторов. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в электроэнергетических системах морских буровых платформ.

Известен способ распределения электроэнергии единой базовой судовой электроэнергетической системы и система для его реализации (ЭЭС) (патент RU №2460191, от 29.07.2010), содержащая главный распределительный щит источника электроэнергии, главные распределительные щиты сетей приемников электроэнергии, единый источник электроэнергии, обратимые преобразователи электроэнергии, блоки управления приемников.

Однако указанная ЭЭС характеризуется сложной системой распределения электроэнергии переменного тока и наличием многозвенной структуры ее последовательного преобразования в другие виды электроэнергии с введением соответствующего количества промежуточных электросетей и главных распределительных щитов (ГРЩ), включая обратимые преобразователи, устройства коммутации, защиты и управления потребителей электроэнергии.

Известна судовая электроэнергетическая установка (патент RU №124246, опубл. 20.01.2013 г.), содержащая главный двигатель, главный генератор, гребной электродвигатель, преобразователь частоты, выполненный управляемым, обратимым и содержащий последовательно соединенные управляемые выпрямитель и инвертор, каждый из которых снабжен собственным контроллером.

Недостатками данной установки являются повышенные потери при преобразовании механической энергии главного двигателя в электрическую, промежуточного и обратного преобразования при работе электрической пропульсивной установки на мощностях, близких к номинальной; повышенные габариты и масса.

Известна судовая электроэнергетическая система (патент RU №2375804, опубл. 10.12.2009 г.), содержащая судовую электрическую станцию переменного тока, электрическую сеть переменного тока, электрическую сеть постоянного тока и управляемые выпрямители, потребители переменного тока с постоянными значениями напряжения и частоты, силовые трансформаторы, при этом электрическая сеть переменного тока разделена на электрическую сеть переменного тока высокого напряжения и электрическую сеть переменного тока низкого напряжения.

Недостатками данной системы является сложная система распределения переменного тока, что влечет за собой снижение общего КПД системы, увеличение габаритов и массы системы, а также снижение надежности.

Известна судовая электроэнергетическая установка (патент РФ №2458819, опубл. 20.08.2012 г.), содержащая главные дизели, трехфазные синхронные генераторы, главный распределительный щит, выпрямители, многоуровневые инверторы преобразователей частоты, гребные электродвигатели.

Недостатками данной системы является наличие на статоре каждого синхронного генератора двух или более раздельных трехфазных обмоток, что исключает возможность независимого регулирования напряжений на этих обмотках. Также при работе многоуровневых инверторов нагрузка на разные трехфазные обмотки одного и того же синхронного генератора будет различной, и напряжение на этих обмотках будет отклоняться от номинального на различные величины. Вследствие этого обеспечить стабильность одновременно на всех трехфазных обмотках синхронного генератора автономная система стабилизации не сможет. Поэтому выходные напряжения на различных трехфазных обмотках генераторов, а значит, и на линиях главного распределительного щита, будут различны.

Известна судовая электроэнергетическая установка (патент RU №2436708, опубл. 20.12.2011 г.), принятая за прототип, содержащая главные дизели или турбины и главные синхронные генераторы, главный распределительный щит, преобразователи частоты, состоящие из 12-пульсного выпрямителя и автономного инвертора, к выходу которых подключены гребные электродвигатели, а также аварийный дизель-генератор, обмотка статора которого через автоматический выключатель подключена к линии питания аварийного распределительного щита.

Недостатком данной установки является искажение формы кривой тока и напряжения, а также снижение КПД системы.

Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик системы, т.е. повышение коэффициента мощности, уменьшение нелинейных искажений, а также поддержание непрерывного режима работы дизель-генераторов.

Технический результат достигается тем, что синхронные генераторы подключены через измерительные блоки к общему активному выпрямителю, выходы которого соединены с автономными инверторами напряжения электроприводов переменного тока бурового насоса и роторного стола, а электропривод переменного тока спуско-подъемного механизма подключен к автономному инвертору напряжения через измерительный блок, выходы которого подключены вместе с выходами измерительных блоков генераторов к входу регулятора мощности водоподогревателя опреснительной установки, который затем подключен к главному распределительному щиту.

Электроэнергетическая система морской буровой платформы поясняется следующими чертежами:

фиг. 1 - структурная схема электроэнергетической системы морской буровой платформы;

фиг. 2 - принципиальная схема активного выпрямителя и автономного инвертора напряжения;

фиг. 3 - структурная схема измерительного блока.

1 - первичный двигатель (ДВС);

2 - синхронный генератор переменного тока;

3 - измерительный блок;

4 - главный распределительный щит;

5 - общий активный выпрямитель;

6 - регулятор мощности водоподогревателя;

7 - автономный инвертор напряжения;

8 - электродвигатель переменного тока бурового насоса;

9 - электродвигатель переменного тока роторного стола;

10 - электродвигатель переменного тока спуско-подъемного механизма;

11 - водоподогреватель опреснительной установки;

12 - транзисторный ключ;

13 - IGBT - транзистор;

14 - диод;

15 - датчик тока;

16 - датчик напряжения.

Электроэнергетическая система состоит из первичных двигателей 1, соединенных с синхронными генераторами переменного тока 2, подключенными через измерительные блоки 3, содержащие датчики тока 15 и датчики напряжения 16 к главному распределительному щиту 4, к которому подключен электрический водоподогреватель опреснительной установки 11 через регулятор мощности водоподогревателя 6, а также общий активный выпрямитель 5, на основе транзисторных ключей 12, содержащий параллельно включенные IGBT - транзистор 13 и диод 14, к которому подключены электроприводы переменного тока бурового насоса 8, электроприводы переменного тока роторного стола 9 и электроприводы переменного тока спуско-подъемных 10 механизмов с помощью автономных инверторов напряжения 7. (фиг. 1). Электропривод спуско-подъемного механизма 10 подключен к автономному инвертору напряжения 7 через измерительный блок 3. На входы блока регулирования 6 подключены выходы измерительных блоков 3 (фиг. 3).

Электроэнергетическая система работает следующим образом. В режиме подъема буровой колонны. Первичные двигатели 1 приводят во вращение генераторы 2, переменное напряжение генераторов 2, через измерительные блоки 3, подается на главный распределительный щит 4, от него электрический водоподогреватель опреснительной установки 11 через регулятор мощности 6, а также на общий активный выпрямитель 5, в котором оно выпрямляется. Регулируя угол включения транзисторных ключей (фиг. 2), поддерживают постоянное значение выпрямленного напряжения на конденсаторе, и соответственно на выходе активного выпрямителя 5, которое автономным инвертором напряжения 7 преобразуется в переменное напряжение регулируемой частоты и измеряемое блоком 3, и подаваемое на фазы асинхронного двигателя спуско-подъемного механизма 10. Система управления, получающая сигналы от измерительных блоков 3, содержащих датчики тока 15 и напряжения 16, формирует управляющее воздействие, подаваемое на выводы управления ключами выпрямителя и инвертора, таким образом, чтобы активный выпрямитель обеспечивал максимальный коэффициент мощности, а при увеличении нагрузки на валу электродвигателя 10 управляющий сигнал формировался таким образом, чтобы поддерживалось постоянное значение напряжения. В то же время регулятор 6, получая сигналы от блоков 3, уменьшает мощность водоподогревателя 11, тем самым снижая нагрузку на дизель-генераторы.

В режиме спуска буровой колонны. Когда ротор асинхронного двигателя 10 начинает вращаться с частотой, большей, чем частота вращения магнитного поля статора, асинхронный электродвигатель переходит в генераторный режим работы. Формируется напряжение, значение которого измеряется блоком 3 и подается на регулятор мощности водоподогревателя 6, который в свою очередь, сравнивая его со значениями тока и напряжения, полученными от измерительных блоков 3, производит регулирование мощности подогревателя 11 для того, чтобы потребить излишки рекуперативной энергии, отданной в сеть с целью поддержания непрерывного режима работы дизель-генераторов 2.

Электроэнергетическая система морской буровой платформы, содержащая дизельные двигатели и синхронные генераторы, главный распределительный щит, автономные инверторы напряжения, электроприводы переменного тока бурового насоса, роторного стола и спуско-подъемного механизма, отличающаяся тем, что трехфазные синхронные генераторы подключены через измерительные блоки к общему активному выпрямителю, выходы которого соединены с автономными инверторами напряжения электроприводов переменного тока бурового насоса и роторного стола, а электропривод переменного тока спуско-подъемного механизма подключен к автономному инвертору напряжения через измерительный блок, выходы которого подключены вместе с выходами измерительных блоков генераторов к входу регулятора мощности водоподогревателя опреснительной установки, который затем подключен к главному распределительному щиту.
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОРСКОЙ БУРОВОЙ ПЛАТФОРМЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 204 items.
31.05.2019
№219.017.7072

Устройство для дегазации углеводородного конденсата

Изобретение относится к устройству для дегазации углеводородного конденсата и может быть использовано в нефтехимической отрасли при подготовке нефти и углеводородного конденсата к транспорту. Устройство для дегазации включает емкость, в которой ступенями по высоте размещены трубчатые элементы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689740
Дата охранного документа: 28.05.2019
08.06.2019
№219.017.7585

Способ изготовления державки режущего инструмента

Способ включает выполнение державки из по меньшей мере трех слоев: опорного, промежуточного и верхнего, предназначенного для закрепления режущего инструмента, имеющих различную ориентацию по отношению к составляющим силы резания по осям X, Y и Z. Упомянутые слои выполняют в виде макрослоев,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690875
Дата охранного документа: 06.06.2019
09.06.2019
№219.017.7627

Вяжущее

Изобретение относится к составам шлакощелочных вяжущих и может быть использовано в подземном и транспортном строительстве для изготовления бетонов и строительных растворов с повышенной ударной прочностью. Вяжущее, включающее гранулированный доменный шлак с содержанием зерен размером менее 10...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691038
Дата охранного документа: 07.06.2019
19.06.2019
№219.017.83c5

Способ извлечения концентратов металлов из нефти

Предложен способ извлечения концентратов металлов из нефти, включающий контактирование углеводородной среды с водной средой для образования эмульсии и ее разделения. В качестве углеводородной среды используют тяжелую нефть и воду в объемном соотношении 1:1, которую помещают в камеру реактора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691660
Дата охранного документа: 17.06.2019
26.06.2019
№219.017.91fe

Тяговый электропривод автономного транспортного средства

Изобретение относится к электрическим силовым установкам для транспортных средств. Тяговый электропривод автономного транспортного средства содержит синхронный генератор, преобразователь частоты с конденсатором фильтра в звене постоянного тока, автономный инвертор напряжения, асинхронный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692288
Дата охранного документа: 24.06.2019
26.06.2019
№219.017.92a5

Забойный скребковый конвейер

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к забойным скребковым конвейерам, с тяговой транспортирующей цепью замкнутой вертикальной плоскости. Техническим результатом является повышение устойчивости положения скребков и степени заполнения, желоба рештаков, надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692392
Дата охранного документа: 24.06.2019
02.07.2019
№219.017.a2c2

Устройство автономного электропитания

Изобретение относится к области электротехники и энергетики. Устройство автономного электропитания содержит ветрогенератор, преобразователь солнечной энергии в электрическую, блок заряда аккумуляторных батарей, аккумуляторные батареи, выходы которых присоединены через инвертор напряжения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692866
Дата охранного документа: 28.06.2019
03.07.2019
№219.017.a3da

Способ получения топливных брикетов

Изобретение описывает способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов, отходов деревообработки и продуктов пылеулавливания процессов сланцепереработки, их формование, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего материала используют угольные шламы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693043
Дата охранного документа: 01.07.2019
04.07.2019
№219.017.a4eb

Способ магнитно-абразивной обработки

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при магнитно-абразивной обработке смежных участков изделия. Осуществляют обработку, например, метчика при регулировании магнитно-абразивной массы посредством круговых насадок с форсунками, через которые в зону обработки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693274
Дата охранного документа: 02.07.2019
09.08.2019
№219.017.bd52

Способ механической обработки с дроблением стружки

Способ включает предварительный локальный электроконтактный нагрев заготовки по винтовой траектории внешним источником тепла с регулируемой температурой до достижения в срезаемом слое температуры фазового перехода с последующим охлаждением и срезанием припуска. Электроконтактный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002696512
Дата охранного документа: 02.08.2019
Showing 1-10 of 10 items.
27.02.2013
№216.012.2cbf

Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором

Изобретение относится к области электротехники и используется для управления электромагнитным моментом асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, питающегося от автономного инвертора напряжения, в котором используются полностью управляемые транзисторы IGBT. Техническим результатом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476982
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.06.2013
№216.012.4d3b

Подводный газоперекачивающий агрегат для многониточного трубопровода

Изобретение относится к транспортировке углеводородного сырья по проложенным по морскому дну трубопроводам большой протяженности. Газоперекачивающий агрегат имеет охранный кожух, разделенный уплотнениями на отсеки, в которых помещены по отдельности электродвигатель и компрессор, приводным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485353
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.10.2013
№216.012.7a9d

Обратимая электротурбодетандерная установка

Изобретение относится к области газовой промышленности и энергетики, в частности к установкам перекачки природного газа и энергетическим установкам, утилизирующим энергию избыточного давления природного газа. Обратимая электротурбодетандерная установка содержит электрическую машину,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497051
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.8037

Энергосберегающая система управления асинхронным электроприводом

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления электроприводами общепромышленного применения. Технический результат - снижение энергопотребления частотно-регулируемого асинхронного электропривода при снижении нагрузок двигателя ниже номинальных....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498496
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8038

Высокодинамичный бездатчиковый асинхронный электропривод с непосредственным управлением моментом

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах различного отраслевого применения, построенных на основе асинхронного короткозамкнутого двигателя. Технический результат заключается в снижении пульсаций электромагнитного момента за счет обеспечения плавного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498497
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.01.2014
№216.012.9852

Электроприводная перекачивающая станция на морской платформе

Изобретение относится к транспортировке многофазной углеводородной смеси по трубопроводам, проложенным по морскому дну. Перекачивающая станция на морской платформе содержит контейнер. Контейнер разделен на три отсека. Во втором отсеке установлен электродвигатель, ротор которого установлен на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504693
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.05.2014
№216.012.c570

Устройство для тепловой обработки газогидратных залежей

Изобретение относится к горному делу и может применяться для разработки газогидратных залежей, тепловой обработки призабойной зоны скважины и восстановления гидравлической связи пласта со скважиной. Устройство для тепловой обработки газогидратных залежей содержит два корпуса нагревателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516303
Дата охранного документа: 20.05.2014
25.08.2017
№217.015.cabf

Способ управления автономным инвертором напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления автономными инверторами напряжения с широтно-импульсной модуляцией для преобразователей частоты, входящих в состав систем электроприводов переменного тока с жесткими требованиями по электромагнитной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620129
Дата охранного документа: 23.05.2017
29.05.2018
№218.016.5351

Энергоэффективный тяговый электропривод автономного транспортного средства

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Энергоэффективный тяговый электропривод автономного транспортного средства содержит первичный дизельный двигатель, синхронный генератор переменного тока, управляемый выпрямитель и автономный инвертор напряжения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002653945
Дата охранного документа: 15.05.2018
26.06.2019
№219.017.91fe

Тяговый электропривод автономного транспортного средства

Изобретение относится к электрическим силовым установкам для транспортных средств. Тяговый электропривод автономного транспортного средства содержит синхронный генератор, преобразователь частоты с конденсатором фильтра в звене постоянного тока, автономный инвертор напряжения, асинхронный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692288
Дата охранного документа: 24.06.2019
+ добавить свой РИД