基于波纹管的水下变压器压力补偿研究

深海变压器在水下工作过程中同时承受水压和热膨胀作用,其中热膨胀会导致绝缘油产生体积变化。通常情况下,令箱体内部压力稍高于外部压力,可以保证水下变压器正常运行。本文提出了一种使用波纹管对深海变压器进行压力补偿的方法,这种方法不仅能补偿不同水深下变压器受到的对应压力变化,同时也能补偿由于温度效应造成的绝缘油体积变化。使用焊接波纹管来对水下变压器进行压力补偿的方法已经通过工程应用验证。

水下变压器技术研究及在我国的应用展望

论文介绍了水下变压器的应用背景以及国内外水下变压器技术研究现状,重点分析了水下变压器的关键技术,并针对我国深海油气田开发的实际需求明确了水下变压器的研发意义。

超长寿命水下变压器的防腐设计

围绕复杂的海水环境变压器的防腐设计问题,提出一种以牺牲阳极、涂装防腐涂料为主的综合纵深立体防腐方法,以满足水下变压器长寿命免维护的工作要求,达到提高设备可靠性和降低运营成本的目的。基于变压器的工作环境、变压器壳体材料性能以及防腐涂层等多因素分析,建立纵深立体防腐系统理论模型,依据该模型进行了分析计算,得到了牺牲阳极的重量、数量与尺寸等变压器设计参数以及阴极保护电位和电流等变压器运行参数。本文所建立的理论模型与运算结果为钛合金水下变压器的长寿命免维护设计提供了技术支撑。

水下变压器阴极保护系统研究

深海水下变压器工作环境恶劣。本文提出采用阴极保护法为主的综合防腐蚀方法,延长其免维护寿命,降低成本,提高系统可靠性。综合考虑海水环境、变压器材料与涂层等因素,建立了阴极保护系统的理论模型,并基于模型进行了分析计算,得到了阴极保护系统的电流、电位、牺牲阳极重量、数量和尺寸等,本文理论模型与计算结果为双相不锈钢水下变压器的长免维护工作寿命设计提供了技术支撑。

深海环形变压器的热路模型研究

深海环境为散热提供了有利条件,因此水下机器人装配的环形变压器可以具备更高的功率密度和损耗。为研究环形变压器在水下环境的温升情况,结合热路理论及其散热结构,建立相应的稳态热路模型。以14.3 kVA的单相中频环形变压器为研究对象,将热路模型计算所得结果与Fluent有限元软件仿真和温升试验结果进行比较。结果表明:热路模型计算结果与二者之间的误差在6%以内,同时与有限元仿真相比,使用热路模型计算的分析过程更为简单。所提出的热路模型适用于深海环形变压器的温升分析。

深水油气田开发长距离大功率供电技术发展综述

为了降低深水油气田开发成本和提高油气田的采收率,目前水下长距离回接技术与水下泵和水下增压技术相结合的深水油气田开发方案日益受到关注,而深水长距离大功率供电技术是上述开发方案成功实施的关键。本文针对变频器长距离直接驱动、水下变压器和水下交流输配电等不同深水长距离大功率供电技术方案,从国内外应用案例、发展现状、关键技术及其适应性等方面进行了综合对比分析,同时对深水长距离大功率供电技术的探索方案及水下输配电电气设备标准化工作进展进行了介绍。本文成果可为我国未来南海深水油气田开发方案制定和水下电气设备研发提供参考和借鉴。