自耦調壓變壓器加熱電源的製作方法

2023-12-03 19:45:56

專利名稱：：自耦調壓變壓器加熱電源的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種電源，尤其涉及一種自耦調壓變壓器加熱電源。
背景技術：
：海洋採油是在海上搭建採油平臺，在平臺上安置採油設備。每個採油平臺上都有數口採油井，一個採油區塊一般都有數十個採油平臺；採油區塊距碼頭大約有50-80海裡。每個平臺每口油井從海底採出的原油通過管道輸送到岸邊碼頭。在輸送的過程中原油必須具有一定的溫度，否則原油黏度增大，導致輸送壓力增大，嚴重時甚至可以造成管線堵塞，因此，在每個採油平臺上每口油井的輸送管道上都配備電加熱電源。目前海上電加熱器功率主要為50kW、80kW、100kW、150kW、200kW、300kW，落地立式安裝在工藝平臺上。但它們都存在一定的問題1、在冬季加熱功率需要額定功率的80%以上才能滿足加熱輸送的溫度，而到了夏季需要額定功率的30%—一50%的加熱功率既可滿足加熱輸送的溫度。而目前在用的電加熱器電源無法隨季節變化而進行調整架熱功率，導致電能的浪費。2、無法實現恆溫加熱目前電加熱器的加熱控制方式是當實際原油的加熱溫度高於設定溫度IO'C時，控制迴路自動切斷電加熱器的電源而停止加熱，此時通過電加熱器的原油溫度逐漸下降；當溫度降低至設定值以下10'C時，控制迴路自動接通電加熱器電源，此時通過電加熱器的原油溫度逐漸上升，如此往復對管道原油實施間歇時加溫。由於加熱溫度上下動作設定值為土1(TC，必然導致輸送原油的溫度波動為2(TC,所以該加熱方式使得原油外輸溫度很不穩定。3、頻繁啟停影響其他用電設備和供電質量由於電加熱器加熱時間受原油入口溫度、原油液量、含氣量、含水量等原因制約，特別是天氣轉暖後，致使電加熱器頻繁啟停，對整個電網運行質量造成波動。由於頻繁啟停，致使電加熱器的加熱管使用壽命大大的縮短。4、浪費電能加熱溫度頻繁的高出輸送溫度，多消耗10%以上的電能，以100kW的加熱電源計算，每天要多耗電240kW.h。目前的加熱技術主要有1、電加熱技術現有的可控矽加熱電源，功率調整範圍寬，可以從零連續調整到額定值，且可以任意設定，該電源在陸地上使用是很成熟的技術。但是海洋平臺大部分是無人值守的，特別是設備出現故障時，如果遇到大風就沒法處理故障而恢復生產，因此，海洋平臺要求加熱電源穩定性和可靠性很高才能滿足使用要求。目前的可控矽調節加熱電源，技術雖好，但在海洋平臺上可靠性存在問題而不能使用。2、燃煤加熱爐在陸地上應用燃煤加熱爐對管線的原油加熱也是比較成熟的技術，但在海洋平臺上由於沒有人值守，該技術也沒法使用。3、現有燃氣加熱爐目前在陸地上應用燃氣加熱爐對管線的原油進行加熱也是很成熟的技術。但在海洋平臺由於空間狹窄，設備布局緊湊，加熱溫度難以控制等因素，該技術也不能在海洋平臺上使用。
發明內容本實用新型的目的就是為了解決目前海上石油鑽井平臺的原油加熱裝置功耗大、無法保持恆溫、頻繁起停影響其他用電設備，而現有加熱裝置又無法用-f其上等問題，提供一種具有結構簡單，使用方便，既能滿足原油加熱要求又能節約電能、減少對其他用電設備影響等優點的自耦調壓變壓器加熱電源。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種自耦調壓變壓器加熱電源，它包括變壓器，所述變壓器為自耦調壓變壓器，其輸入端接電源，輸出端接加熱器；變壓器的二次側線圈與十段調節的自動/手動有載調壓開關連接，同時溫控器信號輸入端通過熱電偶與加熱器連接，其輸出端的開關量埠與控制電機連接，控制電機輸出端與自動/手動有載調壓開關連接。所述溫控器的輸出端還包括模擬量輸出埠和與總電源連接的控制埠。所述加熱器為三相阻性負載，採用星形連接。所述溫控器安裝在變壓器殼體上。所述變壓器可為全封閉油浸式或乾式變壓器。本實用新型採用了自耦調壓變壓器，將其與加熱器連接，通過控制加熱器的供電來自動或手動調整需要的溫度。自耦調壓變壓器有手動操作和自動操作的功能，當在手動位置時，按動控制器上的按鈕，可使有載開關在1-11擋(共計十段範圍)上任意調節，每調整一擋可使輸出功率變化7.5Kw,根據油的流量和溫度調整到合適的位置即可。當在自動位置上的時候，在控制器上設置好原油的輸送溫度即可，當管線內的原油溫度低於設定值的時，控制器向有載開關發出指令自動調高一擋，當管線內的原油溫度高於設定值的時，控制器向有載開關發出指令自動調低一擋。自動調節功能可保證原油的輸送溫度在設定值的土2t;以內。本實用新型的有益效果是它在海洋平臺上使用是最穩定可靠的技術，它可以避免電加熱器頻繁的啟動，保證輸送原油的溫度在設定值的附近，減少對電網的影響，達到節約電能的目的。圖l為本實用新型的結構框圖2為自耦變壓器中性點調壓結構示意圖3為開關與繞組連接成Y型連接示意圖4為自耦變壓器輸入輸出連接示意圖。其中，l.總電源，2.自動/手動有載調壓開關，3/變壓器，4.加熱器，5.熱電偶，6.溫控器，7.控制電機。具體實施方式以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。圖1中，本實用新型包括自耦調壓變壓器3，其輸出端與加熱器4連接，同時變壓器的二次側線圈與十段調節的自動/手動有載調壓開關2連接，同時溫控器6輸入端通過熱電偶5與加熱器4連接，其輸出端的開關量埠與控制電機連7接，控制電機7輸出端與自動/手動有載調壓開關2連接。溫控器6的輸出端還包括模擬量輸出埠和與總電源1連接控制埠。加熱器4為三相阻性負載，採用星形/三角形連接。溫控器6安裝在變壓器3殼體上。(一)、自耦調壓變壓器技術要求和指標1.加熱功率最大100kW(額定電壓)；最小25kW(電壓調到最小後)；2.額定電壓380V;3.加熱器負載三相阻性負載，額定電壓380V;4.應同時具備手動和自動調功功能；5.加熱功率分段10段；6.設計標準Su系列全封閉油浸式(或乾式)三相特殊自耦調壓變壓器；7.自耦調壓器檔位調節有關對應參數要求如下表tableseeoriginaldocumentpage58.有載自動調壓分接開關應具備控到S'J電機切換的手動按鈕；9.殼體上應預裝溫度自動控制箱；10.線圈全部用銅線，鐵心全部用冷軋矽鋼片；11.電加熱元件接線方式星形/三角；12.絕緣等級F(二)、溫控制器技術要求1.溫度設定範圍35°C——100'C;2.加熱溫度35°C——80。C;3.溫度誤差在設置溫度值附近允許波動土2'C;4.控制電壓380V;5.模擬埠的輸出420mADC;6.輸出埠開關量的容量5A;7.輸出埠應有二種埠，既模擬埠和開關埠；8.關埠應有二個開關量，一個是控制控制電機旋轉帶動自耦變壓器升壓，另一個是控制控制電機旋轉帶動自耦變壓器降壓；9.穩定性儘量避免振蕩現象的發生；10.輸入埠與熱電偶配套；11.當最高溫度超過設定範圍時，應具有輸出開關量及時切斷總電源；(三)、適應環境1.環境溫度-25°C+55"2.空氣相對溼度4(TC時，朋最大《95%3.使用場所海上採油平臺4.危險區2類危險區5.大氣條件含鹽霧、黴菌、潮溼空氣。權利要求1、一種自耦調壓變壓器加熱電源，它包括變壓器，其特徵是所述變壓器為自耦調壓變壓器，其輸入端接電源，輸出端接加熱器；變壓器的二次側線圈與十段調節的自動/手動有載調壓開關連接，同時溫控器信號輸入端通過熱電偶與加熱器連接，其輸出端的開關量埠與控制電機連接，控制電機輸出端與自動/手動有載調壓開關連接。2、根據權利要求l所述的自耦調壓變壓器加熱電源，其特徵是所述溫控器的輸出端還包括模擬量輸出埠和與總電源連接的控制埠。3、根據權利要求l所述的自耦調壓變壓器加熱電源，其特徵是所述加熱器為三相阻性負載，採用星形連接。4、根據權利要求1或2所述的自耦調壓變壓器加熱電源，其特徵是所述溫控器安裝在變壓器殼體上。5、根據權利要求l所述的自耦調壓變壓器加熱電源，其特徵是所述變壓器可為全封閉油浸式或乾式變壓器。專利摘要本實用新型公開了一種自耦調壓變壓器加熱電源。它解決了目前海上石油鑽井平臺的原油加熱裝置功耗大、無法保持恆溫、頻繁起停影響其他用電設備，而現有加熱裝置又無法用於其上等問題，具有結構簡單，使用方便，既能滿足原油加熱要求又能節約電能、減少對其他用電設備影響等優點。其結構為它包括變壓器，其特徵是所述變壓器為自耦調壓變壓器，其輸入端接電源，輸出端接加熱器；變壓器的二次側線圈與十段調節的自動/手動有載調壓開關連接，同時溫控器信號輸入端通過熱電偶與加熱器連接，其輸出端的開關量埠與控制電機連接，控制電機輸出端與自動/手動有載調壓開關連接。文檔編號H01F27/00GK201130596SQ200720030848公開日2008年10月8日申請日期2007年11月21日優先權日2007年11月21日發明者濤付,亮周,張會軍,徐紅梅,杜紅勇,王文娟,王觀軍,肖志勇,範榮霞,琰閆,閆敬東,軍陳,齊光峰申請人:中國石化股份勝利油田分公司技術檢測中心