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自升式海洋平台升降控制系统研究
| 论文题名： | 自升式海洋平台升降控制系统研究 |
| 关键词： | 自升式海洋平台;升降控制系统;弦相位差;升降控制FMEA分析 |
| 摘要： | 在油气资源开采从陆地走向海洋的今天，自升式海洋平台依靠其灵活可靠，成本相对低廉的优势成为近海油气开采与服务支持的主力平台。其最大可适用于150 m水深，钻井9000 m以上。升降系统作为自升式海洋平台关键设备，国内各大海工行业厂商与钻采装备生产厂商相继投入精力去研制开发。 本课题源于某重工企业自行研发的适用于400 ft水深的自升式海洋平台的齿轮齿条式升降系统。 本文首先根据自升式海洋平台升降系统工况分析确定设计了控制系统的分布式结构，设计了系统中关键过程变量的测量方法，分析了电机的两种驱动方案并应用扭矩传感器与自耦变压器实现了升降系统小齿轮扭矩的输出控制。 进而设计了升降控制系统软件、扭矩重分配的实现方法与操作流程、弦相位差的计算与实现方法。根据总体方案设计了对传感器标定方法、系统报警、系统保护、紧急停止功能与关键操作方法。并根据工程经验给出了过程变量的临界值。 使用ETAP软件对升降控制系统的配电内容进行了分析，通过牛顿-拉夫逊法法完成了潮流计算得升降系统总功率为2.254 MVA；使用IEC61363-1方法进行了短路电流计算，得到入线端短路电流与电机端短路电流，该结果用于平台配电系统的整定保护，也用于升降控制系统输出电机的整定与保护。 最后本文通过升降控制系统试验方法与遵从的现行标准，提出了升降控制系统性能试验方法。并根据升降控制系统运行过程遇到的所有情况，并对每种失效情况产生的原因，处理办法，发生频次，可观测性与后果进行评估使用FMEA方法进行分析与评估。 该系统目前已经安装并调试成功，为国内首套适用于400 ft水深的升降系统，填补国内空白，对平台设备的国产化进程有着重要意义。 |
| 作者： | 单志勇 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王科俊;白勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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