专利名称：一种新型高速电脱盐电源的制作方法
技术领域：
本发明属于油田原油电脱水、炼油厂原油电脱盐领域，特别涉及一种用于石油化 工行业中高速电脱盐设备用电源。
背景技术：
随着世界经济的快速发展，原油炼油事业也在迅速发展，炼油厂处理量也越来越 大，高速电脱盐技术得到了广泛的应用，处理量的增大，高速电脱盐变压器的运行电流会增 大，目前使用的变压器有交流电脱盐变压器(专利号97200623.0)；交直流电脱盐变压器 (专利号=93246305. 3)；高速电脱盐变压器(专利号:01201736. 1)，他们都是100%高阻抗 的变压器，设计100%高阻抗的目的是在电脱盐变压器二次侧短路时限制变压器一次电流 的，电脱盐运行时经常会出现二次侧短路，即使电脱盐变压器二次侧短路，变压器一次电流 也不会超过额定电流，变压器不会发生故障或者危险，阻抗是用来保护变压器的，是一种被 动保护，正是由于这些变压器是100%高阻抗的，随着变压器运行电流的增大，消耗在阻抗 线圈上的电能会大大增加，电能做了大量的无用功，不利于炼油厂的节能。另一方面，目前国外的高速电脱盐设备的电源一般采用交流电源，交流电形成的 交流电场对较大水滴的聚积沉降有很好的效果，而直流电形成的直流电场对于较小水滴的 聚积沉降效果明显。国内的交流电脱盐设备电源采用100%全阻抗整流变压器，向罐内正 负相间垂直悬挂的电极板输入高压直流电，极板间产生水平直流电场，由于半波倍压整流， 在电极板下端的导电杆上也出现正负相间的交替电压，这个交替电压与油水界位之间形成 一个弱电场，也称交流弱电场，可以看出，这个交流弱电场是半波整流后的脉动直流电形成 的，其幅值已大大降低，而交流电是通过对原油中水滴的振荡作用来实现破乳聚积的，其幅 值较低的直流电与油水界位形成的交变弱电场对原油中水滴的聚积沉降作用也大大降低。由此看来，现有电脱盐设备采用的100%全阻抗整流变压器，不但消耗了大量电 能，而且大大降低了电脱盐电脱水处理原油的效果。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种新型高速电脱盐电源，此电源通过采用低阻抗变压 器并将变压器电流、电压反馈给PLC控制系统，从而自动通过可控硅控制器调节可控硅的 导通角来达到节能降耗的目的，同时将交流电和直流电输入到罐体内电极板上，形成交流 电场和直流电场，从而加快液滴聚积沉降的速度，提高电脱盐电脱水器处理原油的效率。本发明的技术方案是一种新型高速电脱盐电源，包括变压器、整流器，还包括可 控硅、可控硅控制器、PLC控制系统，所述变压器包括一次电流变送器、一次电压变送器、变 压器初级线圈、变压器次级线圈a、变压器次级线圈b，所述可控硅输出端接可控硅控制器 输入端，所述可控硅控制器输出端接PLC控制系统输入端，所述PLC控制系统输出端接变压 器输入端，所述变压器输出端经整流器接罐内电极板。所述PLC控制系统设定变压器的运行电流和电压以及采集变压器实际运行电流和电压并输出信号给可控硅控制器进而通过可控硅控制器调节可控硅的导通角形成闭环 控制系统，来达到控制和保护变压器的目的。所述变压器的一次电流变送器和一次电压变送器将电流和电压反馈给PLC控制 系统，变压器次级线圈a的出线经整流器整流后将直流电输送到罐内极板上形成直流电 场，变压器次级线圈b的出线直接输送到极板上形成交流电场。所述变压器线圈采用低阻抗线圈。所述变压器次级侧电压在0_35kV之间无级可调。本发明的有益效果是1.本实用新型高速电脱盐电源的变压器采用低阻抗线圈， 通过一次电流变送器和一次电压变送器将变压器实际运行电流、电压反馈给PLC控制系 统，PLC控制系统根据设定的变压器电流和电压值自动输出信号到可控硅控制器，可控硅控 制器通过调节可控硅的导通角来达到节能降耗的目的。2.本实用新型高速电脱盐电源通过 变压器次级线圈a和变压器次级线圈b分别将交流电和直流电输入到罐体内电极板上，形 成交流电场和直流电场，从而加快液滴聚积沉降的速度，提高电脱盐电脱水器处理原油的 效率。
图1为本发明的实施例结构示意图；图2为本发明的另--个实施例结构示意图；图1中的说明1-可控硅2-可控硅控制器3-PLC控制系统4-一次电流变送器5-—次电压变送器6-变压器初级线圈7-变压器次级线圈a 8-变压器次级线圈b9-变压器10-整流器11-第一层极板12-第二层极板13-第三层极板14-第四层极板
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的工艺作进一步的阐述。一种新型高速电脱盐电源，包括变压器(9)、整流器(10)，还包括可控硅(1)、可控 硅控制器O)、PLC控制系统(3)，所述变压器(9)包括一次电流变送器G)、一次电压变送 器(5)、变压器初级线圈(6)、变压器次级线圈a(7)、变压器次级线圈b(8)；各部件之间的连 接情况可控硅(1)输出端接可控硅控制器( 输入端，可控硅控制器( 输出端接PLC控 制系统C3)输入端，PLC控制系统C3)输出端接变压器(9)输入端，变压器(9)输出端经整 流器(10)接罐内电极板。变压器(9)的线圈采用低阻抗线圈，且变压器(9)的次级侧电压 在0-35kV之间无级可调。电脱盐运行过程中，首先根据变压器的容量和现场原油性质在PLC控制系统(3) 上设定变压器(9)的运行电压、报警电流以及关断电流，然后启动变压器(9)，此时PLC控 制系统通过变压器(9)的一次电流变送器(4)和一次电压变送器( 分别将一次电流和一 次电压反馈，检测变压器(9)的运行情况。若变压器(9)的运行电流不超过PLC控制系统 (3)上设定的报警电流，变压器(9)会一直根据设定值运行，当变压器(9)的一次电流达到报警电流时，PLC控制系统( 报警并将信号输送到可控硅控制器( 通过可控硅控制器 ⑵调节可控硅⑴的导通角来降低变压器(9)的输入电压，从而降低变压器的一次电流， 直到一次电流降到报警电流以下，如一次电流一直升高达到关断电流时，PLC控制系统(3) 会紧急关断变压器(9)，从而达到控制和保护变压器的目的。正常运行时，图1所示变压器的一次电压变送器( 输出电压至变压器初级线圈 6，当变压器初级线圈(6)输入电压时，在变压器的两个次级线圈a、b上产生高压电，由变压 器次级线圈a(7)上产生的高压经整流器(10)整流后，输出两个分别是正负半波的高压直 流电，引入到电脱盐罐内的第一层极板(11)和第二层极板(1 上，形成直流电场；由变压 器次级线圈b(8)产生的高压交直流电直接引入到电脱盐罐内第三层极板(1 上，第三层 极板(1 和接地的第四层极板(14)形成交流电场，如此在电脱盐罐内就形成了直流电场 和交流电场。原油从罐体底部进入首先进入交流电场，充分利用了交流电场对大分子液滴 的聚积沉降作用，然后进入直流电场，利用直流电场对小分子液滴的聚积沉降作用，达到理 想的脱盐脱水效果。在图2中，由变压器次级线圈a(7)上产生的高压经整流器(10)整流后，输出两个 分别是正负半波的高压直流电，引入到电脱盐罐内的第二层极板(12)和第三层极板(13) 上，形成直流电场；由变压器次级线圈b(8)产生的高压交直流电直接引入到电脱盐罐内第 一层极板(U)上，第一层极板(11)和第二层极板(1 形成交流电场，如此在电脱盐罐内 就形成了直流电场和交流电场，这样形成的电场的电场梯度分布更加合理，脱盐脱水率可 达到98%以上。
权利要求
1.一种新型高速电脱盐电源，包括变压器、整流器，其特征在于所述电源还包括可控 硅、可控硅控制器、PLC控制系统，所述变压器包括一次电流变送器、一次电压变送器、变压 器初级线圈、变压器次级线圈a、变压器次级线圈b，所述可控硅输出端接可控硅控制器输 入端，所述可控硅控制器输出端接PLC控制系统输入端，所述PLC控制系统输出端接变压器 输入端，所述变压器输出端经整流器接罐内电极板。
2.根据权利要求1所述的一种新型高速电脱盐电源，其特征在于所述PLC控制系统设 定变压器的运行电流和电压以及采集变压器实际运行电流和电压并输出信号给可控硅控 制器进而通过可控硅控制器调节可控硅的导通角形成闭环控制系统，来达到控制和保护变 压器的目的。
3.根据权利要求1所述的一种新型高速电脱盐电源，其特征在于所述变压器的一次电 流变送器和一次电压变送器将电流和电压反馈给PLC控制系统，变压器次级线圈a的出线 经整流器整流后将直流电输送到罐内极板上形成直流电场，变压器次级线圈b的出线直接 输送到极板上形成交流电场。
4.根据权利要求1所述的一种新型高速电脱盐电源，其特征在于所述变压器线圈采用 低阻抗线圈。
5.根据权利要求1所述的一种新型高速电脱盐电源，其特征在于所述变压器次级侧电 压在0-35kV之间无级可调。
全文摘要
一种新型高速电脱盐电源，属于油田原油电脱水、炼油厂原油电脱盐领域。该装置包括变压器、整流器，还包括可控硅、可控硅控制器、PLC控制系统；变压器包括一次电流变送器、一次电压变送器、变压器初级线圈、变压器次级线圈a、变压器次级线圈b。本发明新型高速电脱盐电源的变压器采用低阻抗线圈，通过一次电流变送器和一次电压变送器将变压器实际运行电流、电压反馈给PLC控制系统，PLC控制系统根据设定的变压器电流和电压自动输出信号到可控硅控制器，可控硅控制器通过调节可控硅的导通角来达到节能降耗的目的，然后通过变压器次级线圈a和变压器次级线圈b分别将交流电和直流电输入到罐体内电极板上，形成交流电场和直流电场，从而加快液滴聚积沉降的速度，提高电脱盐电脱水器处理原油的效率。
文档编号B01D17/06GK102041036SQ20091020827
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者刘建春, 肖根华 申请人:江苏三星化工有限公司