專利名稱：一種新型高速電脫鹽電源的制作方法
技術領域：
本發明屬于油田原油電脫水、煉油廠原油電脫鹽領域，特別涉及一種用于石油化 工行業中高速電脫鹽設備用電源。
背景技術：
隨著世界經濟的快速發展，原油煉油事業也在迅速發展，煉油廠處理量也越來越 大，高速電脫鹽技術得到了廣泛的應用，處理量的增大，高速電脫鹽變壓器的運行電流會增 大，目前使用的變壓器有交流電脫鹽變壓器(專利號97200623.0)；交直流電脫鹽變壓器 (專利號=93246305. 3)；高速電脫鹽變壓器(專利號:01201736. 1)，他們都是100%高阻抗 的變壓器，設計100%高阻抗的目的是在電脫鹽變壓器二次側短路時限制變壓器一次電流 的，電脫鹽運行時經常會出現二次側短路，即使電脫鹽變壓器二次側短路，變壓器一次電流 也不會超過額定電流，變壓器不會發生故障或者危險，阻抗是用來保護變壓器的，是一種被 動保護，正是由于這些變壓器是100%高阻抗的，隨著變壓器運行電流的增大，消耗在阻抗 線圈上的電能會大大增加，電能做了大量的無用功，不利于煉油廠的節能。另一方面，目前國外的高速電脫鹽設備的電源一般采用交流電源，交流電形成的 交流電場對較大水滴的聚積沉降有很好的效果，而直流電形成的直流電場對于較小水滴的 聚積沉降效果明顯。國內的交流電脫鹽設備電源采用100%全阻抗整流變壓器，向罐內正 負相間垂直懸掛的電極板輸入高壓直流電，極板間產生水平直流電場，由于半波倍壓整流， 在電極板下端的導電桿上也出現正負相間的交替電壓，這個交替電壓與油水界位之間形成 一個弱電場，也稱交流弱電場，可以看出，這個交流弱電場是半波整流后的脈動直流電形成 的，其幅值已大大降低，而交流電是通過對原油中水滴的振蕩作用來實現破乳聚積的，其幅 值較低的直流電與油水界位形成的交變弱電場對原油中水滴的聚積沉降作用也大大降低。由此看來，現有電脫鹽設備采用的100%全阻抗整流變壓器，不但消耗了大量電 能，而且大大降低了電脫鹽電脫水處理原油的效果。
發明內容
本發明的目的是在于提供一種新型高速電脫鹽電源，此電源通過采用低阻抗變壓 器并將變壓器電流、電壓反饋給PLC控制系統，從而自動通過可控硅控制器調節可控硅的 導通角來達到節能降耗的目的，同時將交流電和直流電輸入到罐體內電極板上，形成交流 電場和直流電場，從而加快液滴聚積沉降的速度，提高電脫鹽電脫水器處理原油的效率。本發明的技術方案是一種新型高速電脫鹽電源，包括變壓器、整流器，還包括可 控硅、可控硅控制器、PLC控制系統，所述變壓器包括一次電流變送器、一次電壓變送器、變 壓器初級線圈、變壓器次級線圈a、變壓器次級線圈b，所述可控硅輸出端接可控硅控制器 輸入端，所述可控硅控制器輸出端接PLC控制系統輸入端，所述PLC控制系統輸出端接變壓 器輸入端，所述變壓器輸出端經整流器接罐內電極板。所述PLC控制系統設定變壓器的運行電流和電壓以及采集變壓器實際運行電流和電壓并輸出信號給可控硅控制器進而通過可控硅控制器調節可控硅的導通角形成閉環 控制系統，來達到控制和保護變壓器的目的。所述變壓器的一次電流變送器和一次電壓變送器將電流和電壓反饋給PLC控制 系統，變壓器次級線圈a的出線經整流器整流后將直流電輸送到罐內極板上形成直流電 場，變壓器次級線圈b的出線直接輸送到極板上形成交流電場。所述變壓器線圈采用低阻抗線圈。所述變壓器次級側電壓在0_35kV之間無級可調。本發明的有益效果是1.本實用新型高速電脫鹽電源的變壓器采用低阻抗線圈， 通過一次電流變送器和一次電壓變送器將變壓器實際運行電流、電壓反饋給PLC控制系 統，PLC控制系統根據設定的變壓器電流和電壓值自動輸出信號到可控硅控制器，可控硅控 制器通過調節可控硅的導通角來達到節能降耗的目的。2.本實用新型高速電脫鹽電源通過 變壓器次級線圈a和變壓器次級線圈b分別將交流電和直流電輸入到罐體內電極板上，形 成交流電場和直流電場，從而加快液滴聚積沉降的速度，提高電脫鹽電脫水器處理原油的 效率。
圖1為本發明的實施例結構示意圖；圖2為本發明的另--個實施例結構示意圖；圖1中的說明1-可控硅2-可控硅控制器3-PLC控制系統4-一次電流變送器5-—次電壓變送器6-變壓器初級線圈7-變壓器次級線圈a 8-變壓器次級線圈b9-變壓器10-整流器11-第一層極板12-第二層極板13-第三層極板14-第四層極板
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明的工藝作進一步的闡述。一種新型高速電脫鹽電源，包括變壓器(9)、整流器(10)，還包括可控硅(1)、可控 硅控制器O)、PLC控制系統(3)，所述變壓器(9)包括一次電流變送器G)、一次電壓變送 器(5)、變壓器初級線圈(6)、變壓器次級線圈a(7)、變壓器次級線圈b(8)；各部件之間的連 接情況可控硅(1)輸出端接可控硅控制器( 輸入端，可控硅控制器( 輸出端接PLC控 制系統C3)輸入端，PLC控制系統C3)輸出端接變壓器(9)輸入端，變壓器(9)輸出端經整 流器(10)接罐內電極板。變壓器(9)的線圈采用低阻抗線圈，且變壓器(9)的次級側電壓 在0-35kV之間無級可調。電脫鹽運行過程中，首先根據變壓器的容量和現場原油性質在PLC控制系統(3) 上設定變壓器(9)的運行電壓、報警電流以及關斷電流，然后啟動變壓器(9)，此時PLC控 制系統通過變壓器(9)的一次電流變送器(4)和一次電壓變送器( 分別將一次電流和一 次電壓反饋，檢測變壓器(9)的運行情況。若變壓器(9)的運行電流不超過PLC控制系統 (3)上設定的報警電流，變壓器(9)會一直根據設定值運行，當變壓器(9)的一次電流達到報警電流時，PLC控制系統( 報警并將信號輸送到可控硅控制器( 通過可控硅控制器 ⑵調節可控硅⑴的導通角來降低變壓器(9)的輸入電壓，從而降低變壓器的一次電流， 直到一次電流降到報警電流以下，如一次電流一直升高達到關斷電流時，PLC控制系統(3) 會緊急關斷變壓器(9)，從而達到控制和保護變壓器的目的。正常運行時，圖1所示變壓器的一次電壓變送器( 輸出電壓至變壓器初級線圈 6，當變壓器初級線圈(6)輸入電壓時，在變壓器的兩個次級線圈a、b上產生高壓電，由變壓 器次級線圈a(7)上產生的高壓經整流器(10)整流后，輸出兩個分別是正負半波的高壓直 流電，引入到電脫鹽罐內的第一層極板(11)和第二層極板(1 上，形成直流電場；由變壓 器次級線圈b(8)產生的高壓交直流電直接引入到電脫鹽罐內第三層極板(1 上，第三層 極板(1 和接地的第四層極板(14)形成交流電場，如此在電脫鹽罐內就形成了直流電場 和交流電場。原油從罐體底部進入首先進入交流電場，充分利用了交流電場對大分子液滴 的聚積沉降作用，然后進入直流電場，利用直流電場對小分子液滴的聚積沉降作用，達到理 想的脫鹽脫水效果。在圖2中，由變壓器次級線圈a(7)上產生的高壓經整流器(10)整流后，輸出兩個 分別是正負半波的高壓直流電，引入到電脫鹽罐內的第二層極板(12)和第三層極板(13) 上，形成直流電場；由變壓器次級線圈b(8)產生的高壓交直流電直接引入到電脫鹽罐內第 一層極板(U)上，第一層極板(11)和第二層極板(1 形成交流電場，如此在電脫鹽罐內 就形成了直流電場和交流電場，這樣形成的電場的電場梯度分布更加合理，脫鹽脫水率可 達到98%以上。
權利要求
1.一種新型高速電脫鹽電源，包括變壓器、整流器，其特征在于所述電源還包括可控 硅、可控硅控制器、PLC控制系統，所述變壓器包括一次電流變送器、一次電壓變送器、變壓 器初級線圈、變壓器次級線圈a、變壓器次級線圈b，所述可控硅輸出端接可控硅控制器輸 入端，所述可控硅控制器輸出端接PLC控制系統輸入端，所述PLC控制系統輸出端接變壓器 輸入端，所述變壓器輸出端經整流器接罐內電極板。
2.根據權利要求1所述的一種新型高速電脫鹽電源，其特征在于所述PLC控制系統設 定變壓器的運行電流和電壓以及采集變壓器實際運行電流和電壓并輸出信號給可控硅控 制器進而通過可控硅控制器調節可控硅的導通角形成閉環控制系統，來達到控制和保護變 壓器的目的。
3.根據權利要求1所述的一種新型高速電脫鹽電源，其特征在于所述變壓器的一次電 流變送器和一次電壓變送器將電流和電壓反饋給PLC控制系統，變壓器次級線圈a的出線 經整流器整流后將直流電輸送到罐內極板上形成直流電場，變壓器次級線圈b的出線直接 輸送到極板上形成交流電場。
4.根據權利要求1所述的一種新型高速電脫鹽電源，其特征在于所述變壓器線圈采用 低阻抗線圈。
5.根據權利要求1所述的一種新型高速電脫鹽電源，其特征在于所述變壓器次級側電 壓在0-35kV之間無級可調。
全文摘要
一種新型高速電脫鹽電源，屬于油田原油電脫水、煉油廠原油電脫鹽領域。該裝置包括變壓器、整流器，還包括可控硅、可控硅控制器、PLC控制系統；變壓器包括一次電流變送器、一次電壓變送器、變壓器初級線圈、變壓器次級線圈a、變壓器次級線圈b。本發明新型高速電脫鹽電源的變壓器采用低阻抗線圈，通過一次電流變送器和一次電壓變送器將變壓器實際運行電流、電壓反饋給PLC控制系統，PLC控制系統根據設定的變壓器電流和電壓自動輸出信號到可控硅控制器，可控硅控制器通過調節可控硅的導通角來達到節能降耗的目的，然后通過變壓器次級線圈a和變壓器次級線圈b分別將交流電和直流電輸入到罐體內電極板上，形成交流電場和直流電場，從而加快液滴聚積沉降的速度，提高電脫鹽電脫水器處理原油的效率。
文檔編號B01D17/06GK102041036SQ20091020827
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者劉建春, 肖根華 申請人:江蘇三星化工有限公司