可控硅技术

可控硅技术（精选十篇）

可控硅技术 篇1

起重电磁铁广泛应用于机械、冶金等行业, 具有吸持力大且操作简单的优点, 从而大大减轻了工人的劳动强度, 降低了生产成本, 是起重机主要的吊具之一。电磁铁结构简单, 其内部绕组接通直流电源后产生电磁吸力, 即使最简单的半波整流, 也能使其工作。因此, 使用单位采用的整流装置五花八门且不规范, 绝大多数整流装置无滤波回路和退磁回路, 使直流电源中交流分量过大, 输出电压远远超出电磁铁额定电压范围, 造成电磁铁寿命缩短, 损坏数量增加。电磁铁内部绕组使用铜或铝, 单台电磁铁价值6至12万元, 修理费也在数万元以上。以一个年产200万吨钢的炼钢厂为例, 每年电磁铁损坏数量在20台左右, 新购和维修费用高达100万元以上。为了减少损坏数量, 降低维修费用, 迫切需要解决传统整流装置存在的各种问题。

2 传统整流装置

传统整流方式的特点是:结构简单, 输出电压不可调, 交流分量大, 存在较大的高次谐波。传统整流装置的选用主要从装置本身经济性和易维护性来考虑, 多选用简单的三相或单相二极管整流电路 (如半波整流、桥式整流) 和不规则波形整流 (如A、B二相半波整流叠加C相) 。电路图如图1所示。

采用A、B二相半波整流叠加C相交流的整流方式, 其输出电压在250V左右, 输出特性较软, 电压值波动幅度在允许范围内, 可不加变压器, 电路图如图2所示。

绝大多数整流装置没有系统保护装置, 当系统出现过流、短路、过压等异常情况时, 极易造成整流装置和电磁铁损坏。

电磁铁在断电瞬间, 内部绕组相当于一个大电感而产生相当大的自感电势, 其值可达上千伏, 因无退磁回路, 便形成电弧放电。绕组在这个过程中产生高电压、大电流, 长期如此会加快绕组老化速度, 缩短电磁铁的使用寿命。

3 MAGNAMATBDM数字整流装置

英国MH公司设计生产的基于全可控硅整流桥技术的MAGNAMATBDM数字整流装置, 专用于电磁铁的直流电源系统, 其设计先进、针对性强、保护功能完善。

3.1 工作原理

该装置采用二个背对背全可控硅整流桥, 一个用于供给起升电流, 另一个用于提供退磁卸载电流两个桥也同时用于将电磁铁的蓄能回馈给电网。加到电磁铁的电压幅度可以由智能电路进行调节, 电压成正比例变化, 适用于从220V到400V直流电压的电磁铁控制。控制电路由微处理器完成, 微处理器根据测定的信号、设定的参数和I/O口的指令控制可控硅触发电路。

3.2 系统优越性信息来自:输配电设备网

(1) 适用范围广, 尤其适用于冶金高温环境及60°C以上环境条件下使用的起重机, 无需特别风冷措施; (2) 控制精度好, 可实现恒压或恒流控制; (3) 具有四种应用功能, 可以控制各种应用的电磁铁; (4) 无需接触器, 实现无触点控制; (5) 安装简单, 无需现场调试, 可靠性、安全性高, 故障率低, 备件更换容易, 特别适合对吊车的改造。

3.3 MAGNAMATBDM系统的应用功能

MAGNAM ATBDM数字整流装置根据使用对象、环境可实现四种应用功能。分别是:吸吊/维持;吸吊/强励;板材;恒流。各种不同的功能由不同的典型电路实现。

如吸吊/维持功能, 当输入起升信号时, 在强励时间内, 输出强励电流, 产生强激磁到电磁铁上进行吸吊, 装置可自动输入维持电压到电磁铁上维持磁力。当输入退磁信号时, 在退磁时间内, 装置输出退磁电压到电磁铁上, 进行退磁, 电路图如图3所示。

3.4 MAGNAMATBDM系统的保护

MAGNAM ATBDM数字整流装置有多种智能保护功能。主要有:主电路、控制电路短路保护;输入电压、相序的缺相保护;输出电压、电流保护;装置保护。

4 结语

可控硅技术 篇2

可控源音频大地电磁法若干方法技术问题的探讨

通过用可控源音频大地电磁法在已知隐伏矿体上的方法实验结果:探讨了可控源音频大地电磁法在实际应用中若干方法技术问题.

作 者：张国鸿 李仁和 张良敏 ZHANG Guo-hong LI Ren-he ZHANG Ling-min  作者单位：张国鸿,李仁和,ZHANG Guo-hong,LI Ren-he(安徽省地球物理地球化学勘查技术院,安徽合肥,230022)

张良敏,ZHANG Ling-min(安徽省化工地质勘查总院,安徽马鞍山,243031)

刊 名：安徽地质 英文刊名：GEOLOGY OF ANHUI 年，卷(期)： 19(2) 分类号：P631.3+25 关键词：可控源   电磁法   方法技术   二维反演  

可控硅技术 篇3

目前河北省南美白对虾养殖主要以传统养殖方式为主如池塘养殖、盐田汪子养殖，存在着集中上市价格低廉，占地面积大适合养殖的地域有限，病害交叉感染严重，环境污染严重，易受地理气候条件影响造成减产等劣势。尤其越来越严重的环境问题和产品安全性问题，难以实现可持续性发展。

南美白对虾育苗室反季高效可控工厂化养殖成了目前解决以上问题的有效途径。在育苗场闲置期间，通过对育苗室设施改造、饵料科学营养搭配、微生物制剂调水、分级放养等措施，实现南美白对虾工厂化养殖全程高效生态可控，使对虾生长不再受到各类外界因素的干扰，既保护了环境，节约了资源，开发和利用了育苗闲置设施，又调节了市场供应，利润丰厚，为渔民找到一条致富的新门路。笔者将2013年10月至2014年3月在黄骅市大源水产养殖有限公司反季养殖南美白对虾经验进行总结，以供读者参考。

1放苗前的准备工作

1.1清淤、晾晒沉淀池

使用推土机清理池底淤泥，将淤泥清理至池埂上，并晾晒池底。

1.2进水

在9月中下旬选择大潮时进水，进水前先检测水质，水体检测不到氨氮、亚硝酸盐时可进水，尽量一次性将水进充足，保障能满足养殖三批用水。

1.3水体消毒

使用有效氯含量30%的漂白粉40～50 mg/L带水全池泼洒消毒。

1.4育苗室设施改造

1.4.1装置排水过滤棒池子内部排水口处装置排水过滤棒（见图1），过滤棒的筛孔尺寸分别为0.425 mm、0.85 mm、2.36 mm，依据苗的规格大小，适时置换适宜筛孔的过滤棒，以最大限度保证水中污物颗粒的通透性 。

图1排水过滤棒

1.4.2装置排水节门由于原有育苗池池深大都在1.4～1.6 m，工厂化养虾不同于苗种培育只需1.0 m即可，这给换水工作带来诸多不便，所以在池子外部排水口处装置排水节门（见图2），便于换水工作的操作。

图2排水节门

1.4.3布气石气石密度不应低于5～6个/m2，气石应与池底接触，便于将池底残饵、粪便等物质搅起，换水时及时排到池外，避免败坏水质。

1.4.4光照原有培育亲虾及苗种的车间光线比较暗，通过开设透光区（见图3）方式增加光照，使光照不低于1 000 lx，以利于藻类生长繁殖。

图3透光区

1.4.5通风由于冬季内外温差大，易于形成水蒸气，为保持车间内干燥，应设置通风装置（见图4）。

图4通风装置

1.5育苗池及工具消毒

1.5.1育苗池消毒使用有效氯含量30%的漂白粉50～100 mg/L带水消毒，浸泡24 h后冲洗干净晾干以备用。使用前再用10 mg/L的高锰酸钾溶液全池泼洒，冲洗干净后即可使用。

1.5.2工具消毒使用有效氯含量30%的漂白粉溶液100 mg/L浸泡24 h后，冲洗干净即可使用。

2分级放养

2.1苗种的选择

选择优质虾苗，虾苗要求个体大小均匀、体色透明、体表干净、无寄生生物和损伤；触须并在一起尖挺向前、尾扇完全打开、腹节较长；肠胃饱满，胃呈橙红色；在静止状态下大部分虾苗呈伏底状态，受到水流刺激后有顶水现象。

2.2分级放养密度及分级规格

2.2.1一级培养虾苗规格为1万尾/kg以前，放养密度为5万尾/m2。

2.2.2二级培养虾苗规格为1 500尾/kg以前，放养密度为5 000尾/m2。

2.2.3三级培养虾苗规格为250尾/kg以后，放养密度为500尾/m2。

3养成管理

3.1饵料投喂技术

3.1.1饵料科学搭配充分利用当地资源优势，分阶段鲜活饵料和合成饵料搭配投喂，以提高虾苗成活率和生长速度（见表1）。

表1不同规格的虾苗饵料搭配方式

3.1.2.2饵料投喂区域轮虫、卤虫及虾片全池泼洒，合成颗粒料投喂区域为池子靠近走廊一端1/4处，此处便于观察饵料摄食情况。

3.1.2.3投饵量的依据标准投饵量理论依据值如表3所示。

表3投饵量理论依据值

实际投饵量应以日常观察为主，观察标准如表4。

表4实际投饵量的观察标准

3.2水质调控技术

3.2.1沙滤海水需经过沙滤，以便滤掉原生动物及大型藻类。

3.2.2养殖水盐度虾苗规格为100尾/kg以前，养殖水的盐度为8‰～10‰；虾苗规格为100尾/kg以后逐渐把养殖水的盐度调到20‰左右。

3.2.3盐度调节采用换水时加入高盐度水的方法提高盐度，日升盐度幅度不超过2个千分点。

3.2.4水温虾苗规格为100尾/kg以前，水温为28 ℃；虾苗规格为100尾/kg以后，水温为26 ℃，温差幅度为±1 ℃。

3.2.5换水量虾苗规格为100尾/kg以前换水量在每两天10%～20%；虾苗规格为100尾/kg以后日换水量30%～50%。

3.2.6微生物制剂调水使用原则为有益微生物多元化，光合细菌和枯草芽孢杆菌交替使用。枯草芽孢杆菌可以降解水体中的有机物，使之转化为藻类生长所需的营养成分；光合细菌调节水质，维持水体稳定的优良藻相和菌相。

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3.2.6.1使用剂量含量为100亿个/g的枯草芽孢杆菌用量0.5 g/m2，含量为60亿个/mL的光合细菌（水剂）用量0.5 mL/m2。

3.2.6.2使用方法枯草芽孢杆菌为固体的需提前8 h激活，效果会更好。激活后按比例投到池里。光合细菌为水剂直接兑水全池泼洒即可。

3.2.6.3使用时间每日上午换水后使用。

3.3病害防控技术

每隔7 d使用三黄粉、大蒜素、免疫强体素交替拌饵连续投喂3 d，添加量为1‰。

4日常管理

4.1观察

4.1.1蜕壳时间观察蜕壳间隔时间变化是否正常，如有延时的现象，可能是营养、环境、疾病等原因，及时采取相应措施，如增加营养、投放微生态制剂等。

4.1.2触须、尾扇及体侧斑点每日观察触须、尾扇的颜色是否变红，触须是否有折断现象，体侧是否有褐色斑点，体色是否有发灰现象。如有可能为发病的先兆，应先测一下氨氮、亚硝酸盐、溶氧，再做一下细菌培养，尽量做到早发现提前预防。

4.1.3胃肠饱满度观察其胃内是否有食物及肠道粪便充盈情况，是判定投饵量的指标之一，投饵后50～60 min，虾苗饱胃率、半胃率达70%～80%为最佳。

4.1.4检查残饵每天至少检查2次残饵情况。投饵后60 min，使用抄网在投饵区检查是否有残饵，如有残饵下餐投饵时应适当减少投饵量，并分析有残饵的原因。

4.1.5有无死虾结合检查残饵检查是否有死虾，如果只是偶有死虾，其它虾苗正常，视为正常。如果每天都有死虾应分析一下原因，及时采取措施。

4.2操作及检测

4.2.1工具消毒烧杯、水瓢、排水过滤棒等常用工具，每次使用完后及时消毒，避免交叉感染。消毒液为100 mg/L漂白粉溶液，消毒60 min。抄网、滤网等筛绢网布工具每次使用后放于阳光处曝晒。

4.2.2换水换水盐度差不超过2个千分点，温度差不超过1 ℃。对虾规格在100尾/kg以后，水排掉后应及时加起来，避免出现“乍池”现象。

4.2.3清洗沙滤池每隔5 d，清洗一次沙滤池，同时使用高锰酸钾对沙滤池进行消毒。

4.2.4检测各项指标每隔一天检测水体的 pH值、氨氮、亚硝酸盐、溶解氧。

5收获上市

2013年10月至2014年3月，分批交错养殖，共养殖三批，每批养殖时间为90 d左右，出池规格为92尾/kg，总产量共1.15万kg，平均产量达到4.5 kg/m2，总收入80.5万元，去掉苗种费、饵料费、人工工资、水电费，纯收入为48.3万元，投入产出比为1∶2.5，养殖经济效益显著。

6分析与讨论

6.1盐度的调节

养殖前期保持水体较低盐度（8‰～10‰）有利于提高虾苗生长速度，可缩短生长期。养殖后期逐渐提高水体盐度到20‰，不仅能有效起到防病作用，还能提高对虾的口感和品质。据研究，盐度对氨氮的毒性有较大的影响。盐度越低，氨氮的安全浓度范围越小；盐度越高，氨氮的安全浓度范围越大。到养殖后期水体中氨氮和亚硝酸盐含量较高，所以后期提高盐度很关键。

6.2分级密度

水体的承载量是一定的，适时分级养殖，不仅能节省成本，控制消耗，更能提高效率，创造更大价值。

6.3可控上市

根据市场需求，通过控制放苗时间、饵料投喂量、水体温度等措施，达到控制上市时间及规格， 追求利益最大化。

（收稿日期：2014-08-29）

可控硅技术 篇4

当定子绕组接通三相交流电时, 定子绕组内的电流就会产生一个旋转磁场, 旋转磁场的磁力线被鼠笼绕组切割, 在鼠笼绕组中又会产生感应电流, 感应电流产生的磁场与定子绕组产生的电流相互作用进而使电动机中的转子旋转起来。电动机的转子旋转之后, 其速度从零慢慢增高到接近于定子绕组内的电流产生的旋转磁场的转速, 此时转子磁场线圈由直流电来激发, 使转子上面形成磁极, 这些磁极为了跟踪定子上的旋转磁极, 这样促使电动机转子的速率增加, 直至与旋转磁场同步旋转。

2 同步电动机失步的危害

同步电动机可控硅励磁装置的故障有很多种, 但可大致分为励磁欠励失步、过励失步两种。欠励失步的危害:同步电动机的励磁绕组严重欠励磁或失去直流励磁, 转子磁场会跟不上旋转磁场, 使同步电动机丧失静态稳定, 脱离同步, 造成电动机冒烟, 造成励磁装置的损伤损坏;过励失步的危害:是由于励磁装置调节不当或故障等原因造成励磁电流增加, 电动机在过励失步时, 励磁系统虽有直流励磁, 但励磁电流及定子绕组电流都很大并且会产生强烈的脉振, 转子磁场会超前旋转磁场很多, 有时还会产生电磁共振和机械共振。过励失步多数会引起电动机产生疲劳效应, 使电动机内部产生暗伤, 并逐步积累和发展, 进而造成电动机损伤, 定子绕组绑线的崩断, 导线变酥, 振伤线圈表面绝缘层, 使其逐步由过热至烤焦、烧坏, 甚至发生短路;转子环连接部分开焊变形;转子磁极的燕尾楔处松动。

3 同步电动机一般故障分析

(1) 电动机开机时励磁电压、电流无输出。

分析:励磁电压电流无输出, 并且无指示, 应该是可控硅无触发脉冲信号, 而六组脉冲电路同时无触发脉冲信号的情况, 很可能是移相插件, 全压插件, 同步电源变压器损坏, 或接触不良造成, 移相给定电压或全压信号, 没有加到六组脉冲电路的控制极回路上, 从而六组脉冲电路没有脉冲输出导致可控硅不导通, 无输出电压电流信号。

(2) 磁电压高而励磁电流偏低。

分析:个别可控硅损坏或个别触发脉冲消失的缘故。个别触发脉冲消失可能是脉冲插件接触不良。开路或是触发脉冲失灵, 同样会导致输出励磁电流偏低的现象。

(3) 运行过程中励磁电流电压输出不稳定。

分析:引起励磁电流电压输出不稳定的原因多种多样, 大致分为i脉冲插件接触不良, 使个别触发脉冲时有时无。ii脉冲电路的电位器不牢固, 使三极管工作不稳定, 负反馈出现变化, 使放大器工作点不稳定, 进而影响可控硅主回路输出的稳定性。iii移相电路的电位器不牢固或接触不良, 使移相控制电压间歇性消失, 使励磁电流电压输出产生大幅度波动。

4 LZK-3G同步电机励磁装置的应用

陕甘宁盐环定三、四泵站于2010年对原有同步电动机的励磁装置进行了更换, 全部更换为先进的数字化及微电脑控制技术, 操作简便, 功能完善, 性能稳定可靠的同步励磁装置。

LZK-3G同步电机励磁装置可以根据电动机的轻载或重载、全压或降压起动, 并且能满足失步再整步的要求, 投励时采用“准角强励整步”的设计原则。在满足整步的同时 (即所谓的“亚同步”) , 电脑会自动选择最佳的投励角投励。

电动机整步时转子回路电压、电流暂态波形。对电动机滑差大小的检测, 可以根据在转子回路内测取得转子电压波形, 采样后, 通过变换和整形, 转变为方波, 通过光耦隔离, 输入电脑系统。针对某些转速较低, 凸极转矩较强的电动机, 在空载起动时, 经常在尚未投励的情况下, 自动进入同步。此时, 将利用凸极性投励回路, 在电动机到达同步后的设定时间内自动投励。投励时, 先按强励设定值投励运行, 之后自动恢复到正常励磁设定值运行。

LZK-3G同步电机励磁装置的失步保护, 他的基本原理是利用同步电动机失步时, 会在其转子回路上产生不衰减的交变电流分量, 利用串接在转子励磁回路中的分流器对转子回路交变电流信号进行采样, 同时根据采样信号的波形特征通过微电脑进行计数及脉宽分析, 快速和准确的判断电动机是否失步。对于各种失步, 无论其滑差大小, 该装置均能准确动作。依据具体情况动作于跳闸。如果电动机未失步, 则无论其振荡多大, 该装置都不会误动作。当电动机投励后进入正常运行时, 判断电动机是否失步的检测系统会自动投入。

电动机转子回路电流的若干特征波形

LZK-3G同步电机励磁装置失步后带载再整步过程。正常运行中的同步电机, 经过装置的检测, 判断, 确认是否失步, 若失步, 则立即动作灭磁、异步驱动、带载再整步。LZK-3G型综合控制器中的灭磁环节, 当主电路采用半控桥式整流电路时, 是采用阻容快速灭磁或断励续流灭磁 (或二者兼有) ;当主电路采用全控桥式整流电路时, 是采用逆变灭磁或阻容快速灭磁 (或二者兼有) 。当电机失步时, 动作于灭磁, 电机进入异步驱动状态, 进行再整步。如果再整步不成功, 启动后备保护环节, 动作于跳闸。

5 结语

陕甘宁盐环定三、四泵站已新更换的同步励磁装置, 并具备自动化的各种功能, 可以和上位机进行通讯。通过上位机实时在线监测设备运行情况, 及时发现设备故障现象及原因, 保障设备正常可靠运行.

摘要：陕甘宁盐环定扬黄工程是高扬程扬水工程, 建设有泵站12座, 110 kV变电所6座, 35KV变电所4座, 安装机组101台套, 总装机容量6.597万kW, 其中, 二、三、四泵站各配有4台同步电动机用于调节泵站功率因数, 其他泵站配备电容补偿柜进行调节泵站功率因数。

关键词：同步电动机,励磁装置,可控硅

参考文献

[1]顾绳谷.电机拖动基础[M].北京:机械工业出版社, 1980:145-165.

可控硅交流调压电路解析 篇5

1：电路原理：电路图如下

可控硅交第一文库网流调压器由可控整流电路和触发电路两部分组成，其电路原里图如下图所示。 从图中可知，二极管D1―D4组成桥式整流电路，双基极二极管T1构成张弛振荡器作为可控硅的同步触发电路。当调压器接上市电后，220V交流电通过负载电阻RL经二极管D1―D4整流，在可控硅SCR的A、K两端形成一个脉动直流电压，该电压由电阻R1降压后作为触发电路的直流电源。在交流电的正半周时，整流电压通过R4、W1对电容C充电。当充电电压Uc达到T1管的峰值电压Up时，T1管由截止变为导通，于是电容C通过T1管的e、b1结和R2迅速放电，结果在R2上获得一个尖脉冲。这个脉冲作为控制信号送到可控硅SCR的控制极， 使可控硅导通。可控硅导通后的管压降很低，一般小于1V，所以张弛振荡器停止工作。当交流电通过零点时，可控硅自关断。当交流电在负半周时，电容C又从新充电??如此周而复始，便可调整负载RL上的功率了。

2：元器件选择

人生不可控 篇6

“已经改了几回了？晚一个小时的航班都登机了！我还特意买早到这一班！”为首的乘客痛心疾首，“晚上我还要开会！这损失谁来承担？”

对面的小姑娘只是一个劲地道歉，别的什么也做不了。

我也急，但发火毕竟于事无补。航班延误了好几个钟头，恐怕要错过从机场开往附近城市的最后一班大巴。如果到得太晚，是否还有出租车司机愿意载我这段长途？要么只能在机场附近找个酒店住下？我心里没底。

毫无疑问，这场延误给每个乘客带来了不便。责难声越来越响，假如我们可以为延误找出一个责任人，他一定会被群众的唾沫淹死。“看看你都干了什么好事？就因为你的错误，我们每个人的生活都打乱了！”

在我小时候——这么说显得我有多大年纪了似的，其实也只是二十多年前吧——火車常常无缘无故晚点。远方亲戚返乡，我们在家中设宴接风，几点开饭都是个未知数。有一回父亲去接，深夜未归。大家猜：“没事吧？也许是火车晚点太久了。”车站在另一个城市，家里又没通电话，那趟火车晚了6小时，我们就在家里坐立不安地等了6小时。

回头去想，很难相信当时竟能容忍那样的不便。然而在更早的人看来，延误6小时已经算是顺利了。起码定了哪天抵达就是哪天抵达，不至于遇上兵荒马乱、枝节横生。钱钟书的《围城》里，方鸿渐一行人去往三闾大学，临行前特意多带了些盘缠，以为无论如何够用了，最后发现仍低估了不确定性，险些被逼入穷途末路。从国内的一处转移到另一处，耗费数十天之久，风雨兼程、担惊受怕，能否平安到达还得看运气，这只是不到一百年前的事。

这样看来，这些年我们的进步实在算是神速。再看《人在囧途》，会觉得那样错漏百出的旅途是一种让人爆笑的夸张。虽然如此，今天的我们毕竟还不能百分之百地消除误差——无限趋近于零，但只怕永远也不是零。所以，不免还会有文中开头的场景。

中午吃完饭，下午两点到机场，两点半上飞机，5点抵达，6点就能在陌生的城市赴约。不能把这样的事看作“理所当然”，而是天时地利人和之下，一桩完美而幸运的巧合。然而，我们常常忘记这一点，当一段原本需要30天的旅程被缩短为3小时，人们会欢喜赞叹——但只是暂时的，很快会转而不满，嫌当中仍然有不确定性。

人就是这样一种不知足的生物。随着对生活的掌控力越来越强，我们的要求也越来越高。这当中会有一个幻想：人生已经完全在我们的掌握之中——所以下午坐飞机，晚上就要开会，如果有错漏或意外，必须找一个责任人，或者赶紧出一套解决方案。这里面很有一种全能感的味道。仿佛婴儿饿了或冷了，会以为开口一哭就有人照顾。如果照顾的人响应不及时，婴儿就暴跳如雷，哭闹不止，那意思是：“喂，这个世界是怎么回事！还有没有王法了？”

可控电抗器无功功率补偿技术分析 篇7

近年来,随着经济的不断发展,电网的售电量急剧增高,高耗能企业越来越多,造成电能质量降低。为了提高电厂电力设备的使用效率,减少电能的无功损耗,需要采用无功补偿装置。当前,并联无功补偿装置的应用较为广泛,其整组的容量较大,但是在投切过程中对系统的冲击较大;并且大部分的无功补偿装置需要手动调节,无法实现连续补偿,功率因数较低,容易造成断路器的损坏。近年来,可控电抗器的应用得到了重视,它具有适应范围广、占地面积小、可靠性高等特点。

1可控电抗器工作原理分析

在可控电抗器中,通过对控制回路直流的控制,采用激磁实现铁芯磁饱和度的改变,从而平滑的调节感抗。在可控电抗器中有一段铁芯的截面积较小,在容量调节过程中,这一段达到了饱和状态,其余部分未达到饱和状态;通过对达到饱和这一段铁芯的磁路的饱和程度的改变实现电抗器的容量网的改变。电抗器的主铁芯被一分为二,每一部分的铁芯都有一小段截面段。在电抗器工作过程中,只有一段磁路饱和。

2案例分析

在某电厂中,#1启备变为厂用电的后备电源,需要长期热备;当厂用变失去电压时,#1启备变将会快速投入应用,给厂用电负荷供电,保证机组的正常运行; 另外,#1启备变还可以从电网中引入电源。由此可见,#1启备变的工作具有较强的特殊性。在运行实践中,#1启备变路的电源中,无功负荷波动非常严重,其功率因数很低,甚至达到了0.3,从而造成其电费高;据统计,在该电厂中,每年的电费高达百万元。

对产生高额电费的原因进行分析。 #1启备变运行时,无功和有功负荷的工况有以下三种:1)#1启备变空载热备。此时,有功和无功负荷有:变压器维持自身的自感所需要的无功功率、高压侧线路在空载状态下的无功功率、变压器空载时自身消耗的有功功率。在空载状态下,变压器的有功功率较小,主要表现为线路的损耗以及变压器的铜耗。2)机组检修。在带轻负荷状态下,机组检修时,由于负荷大多为感性负荷,尽管有功会增加,但是无功功率依旧很大,功率因数还是很小。在该电厂中的机组检修记录中,对#1机组的C级进行检修,电费结算清单上显示: 4月份有功电量为349000k Wh,无功电量为382000k Wh ;计算功率因数为0.67。3) 机组的启动。高启变压器满载#1或者是#2机组启动时,在6k V侧,带全部的厂用电负荷;高启变压器自身的无功功率也相应的增加了。通过分析得出以下结论:在高启变压器空载热备时,尽管无功功率较小,但是有功功率也很小,此时的功率因数是最低的;在高启变压器轻载状态下, 无功功率有所增加,同时有功功率也会增加,并且其增加幅度更大;功率因数提高了不少,但是依然不满足要求;机组启动, 高启变压器满载,此时,有功功率较大,功率因数最高。

3解决方案分析

在系统中使用基于可控电控器的无功补偿装置,图1给出了其原理图。在电抗器二次侧的电抗器铁芯安装相应的无功补偿装置;随着直流励磁电流的不断增大,一次侧的电感电流出现减小的趋势。 只需对励磁电流进行控制,就可以实现一次侧电感电流的控制,从而实现实时监控母线的无功功率,达到负荷无功功率与电网无功功率平衡的目的。

为了便于分析,下面以全补偿为例进行说明。在实际中,静止无功补偿装置的容性无功功率要比系统需要补偿的无功小。基于可控电控器的无功补偿装置的调节范围是 :0~1100k Var。其电容器组的容量是固定的。当系统需要补偿的无功为1000k Var时,将可控电控器的励磁调节到最大,此时电感电流为零,电容器组输出无功为1000k Var,实现了精确的补偿 [3]。 减小励磁后,将会输出1000k Var的感性无功,抵消电容器组的容量。图2给出了该厂的实际改造方案。经过改造后,装置的结构简单坚固,自动化程度提高,响应速度加快,完全满足高启变无功负荷频繁波动的要求。投运后,功率因数达到了0.9以上,也没有了力调电费支出,大大节省了该电厂的资金投入。

4结束语

由于电网中存在大量的感性负载, 系统的功率因数会随之降低,网络损耗会增加,对于电厂而言,会由于力调电费而出现一笔较大的开支。本文依托于具体案例,重点研究了可控电抗器在电厂备用电源系统中的应用。可以看出,在无功补偿中采用可控电抗器能够实现补偿的快速性、改善电能质量,提高经济效益。

摘要：在电力行业,改善电能质量,提高运行经济效益的一项重要举措是采用无功补偿装置;随着可控电抗器技术的不断发展,其在电网中的应用不断广泛。本文依托于具体案例,重点研究了可控电抗器在电厂备用电源系统中的应用。实际表明,这种无功补偿装置具有较强的抗电磁干扰能力、响应较快,具有较高的可靠性等。

可控硅技术 篇8

移动通信终端的定位技术主要有三种:一是基于GPS的定位,其原理是利用手机上的GPS定位模块,自行搜索、捕获卫星,进而完成位置解算。这种方式定位精度较高,但是在室内或者楼群等遮蔽环境下,定位精度很差,有时甚至不能使用。二是基于移动网络基站的定位,其原理是利用基站对移动终端的测算距离来确定的移动终端位置。这种方法的定位精度很大程度依赖于基站分布以及覆盖范围的大小,定位误差较大。三是将前两种手段综合利用,称之为混合定位技术。该技术综合了两种技术的优点,使定位功能的可用性和精确度得以提升。

目前,国内移动通信终端所采用的定位技术都是对国外的技术加以借鉴和利用,在一定程度上受制于人,因此,我国应该发展自主可控的终端定位技术,保证用户信息的安全性。

2 常用的终端定位技术

2.1 GPS导航定位技术

在美国,由于FCC法案的存在,要求手机必须具备定位功能。GPS模块成本很低,大约1美元不到。用户可以下载一些应用程序来使用GPS功能,这样的应用程序很多,可以在不同操作系统下使用。移动终端中集成的GPS模块,因为受到手机本身体积的局限性,搜索和捕获卫星信号的能力会有所下降,但对GPS定位精度不会产生太大影响。

2.2 网络基站定位技术

基于网络的定位是由多个基站(BS)同时接收移动终端(MS)发射的信号,通过处理各接收信号中携带的与移动终端位置有关的特征信号,计算出移动终端的位置。由于受非视距、蜂窝结构、各种干扰噪声和多路径效应的影响,定位精度不能得到保证。常用的定位技术有:蜂窝小区标识(CELL-ID)、到达角/到达方向定位(AOA/DOA,Angle of Arrival/Direction Of Arrival)、达到时间/到达时间差(TOA/TDOA,Time of Arrival)等[2]。

2.2.1 CELL-ID

CELL-ID技术是目前最简单的定位技术,它能被现有蜂窝网络支持。其原理是网络通过移动终端当前的服务基站,获得其所在的蜂窝小区ID,结合小区覆盖范围来定位移动终端的位置,提供给用户。小区分为全向小区和扇形小区,全向小区是以服务基站为中心,半径为小区覆盖半径的一个圆;扇形小区则是以服务基站为中心,半径为小区覆盖半径的扇形区域。CELL-ID技术对终端和网络不需任何修改,不需要移动终端提供任何定位测量信息,只要在网络增加简单的定位流程处理即可,因而最容易实现。目前这种技术己经在各移动网络中广泛采用,但这种技术只能将移动终端定位在服务小区的范围内,定位精度较低,精度随着覆盖半径的减小而精确。

2.2.2 DOA/AOA

DOA/AOA技术是利用多天线阵元来测量移动终端发出的信号的到达角,移动终端的位置必然处于该测得的DOA直线上。如果从两处不同位置的天线上测得至少两个DOA值,那么移动终端的位置就一定处于这两个天线所在的两条直线的交点上。在通常情况下,利用多个测的DOA值来提供冗余信息可以达到提高定位精度的目的。

通过两个或两个以上的基站,就可得到一组方程组,他们的交点即为待定移动终端的位置,如图1所示。DOA定位方法的精度主要受限于基站天线/阵列的方向性,定位误差较大,而且误差随着距离增加而增大,主要用于粗定位。

2.2.3 TOA

TOA技术是先测量出从移动终端发出的信号到达基站i的时间ti,继而算出移动终端与基站i之间的距离ci=cti。在利用到达时间进行定位的方法中,移动终端位置坐标和基站位置坐标之间存在如下关系:

从上式可以看出,移动终端的轨迹为一个以基站i为圆心,以距离ci为半径的圆。只要能够得到移动终端发出的信号分别到达三个不同基站的时间,就能确定三个这样的圆。它们的交点就是移动终端所在的位置,通过联立求解方程组就能得到移动终端的位置坐标,如图2所示。

TOA技术要求基站在时间上精确同步,否则定位精度将大大降低。当基站间存在1微秒的误差时,距离上会产生300米的误差。

2.2.4 TDOA

TDOA技术是通过测量移动终端发出的信号到达多个接收基站的时间差来对移动终端进行定位,即各接收基站对来自同一移动终端的信号作到达时间TOA的测量,然后将各TOA值传送到定位处理中心,中心根据TOA求出各基站间的TDOA并计算出移动终端的位置坐标。TDOA定位技术的基本原理是一组TDOA测量值确定一对双曲线,该双曲线以参与该TDOA测量的两个接收基站为焦点,需要定位的移动终端就在这对双曲线的某一条分支上。因此,通过求由两组TDAO值确定的两对双曲线的交点就可以得到移动终端的精确位置。如图3所示。

TDOA定位适用于多种通信体制(CDMA,AMPS,GSM等),不需要对蜂窝通信的标准进行修改,精度不受距离影响,抗多径效应和市区遮蔽效应强,延时时间小,但是系统精度的提升与时间精度有着极大的关联性,而且必须保证三个基站接收手机信号。

2.2.5 AFLT

AFLT (Advanced Forward Link Trilateration)技术是运用于CDMA系统中的一种基于前向链路的定位方法。在进行定位操作时,移动终端同时监听多个基站(至少3个基站)的导频信息。利用码片时延来确定移动终端到附近基站的距离,最后用三角定位法算出移动终端的位置。

AFLT需要移动终端软件升级,而且根据获得导频信息方式的不同决定移动终端是否需要支持IS-801协议和网络一侧是否需要支持IS-801协议。定位算法可以放在移动终端一侧或者网络一侧,定位精度一般在200～400m,最高可达到100m。影响精度的主要因素是基站密度和地形环境。在大城市基站密集的地方,由于基站密度高,定位精度相对高。

2.3 混合定位技术

2.3.1 AGPS

AGPS (Assisted GPS)技术是一种GPS的运行方式。它是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动终端进行定位的技术,可以在GSM/GPRS,WCDMA,CDMA2000网络中使用。该技术需要在移动终端内增加GPS接收机模块,并改造手机天线。移动终端发送定位请求时,通过移动无线网路得知属于哪个基站,然后在所属范围内定位服务器开始搜星。搜到的星历、辅助参数下传给移动终端,移动终端借助这些数据开始信号测量和计算。

AGPS室外定位可达10米左右,而且大大缩小了GPS芯片捕获GPS信号的时间,一般只需要几秒。但是AGPS要占用大量的空中通信资源,需要无线网络,多则可达六次单向传输。

2.3.2 GPSONE

GPSONE定位技术是将无线辅助AGPS和高级前向链路AFLT三角定位法两种定位技术有机结合,实现高精度、高可用性和较快速定位。由网络一侧的定位服务器与终端相互配合完成定位工作,就是将卫星搜索及定位运算等最为繁重的工作从移动终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成。由于CDMA是惟一全网同步(通过GPS)网络,因此定位精度很高。

采用了GPSONE技术的移动终端,同时从GPS卫星和移动网络收集测量数据,然后通过组合这些数据生成精确的三维定位。在GPS卫星信号和无线网络信号都无法单独完成定位的情形下,GPSONE系统会组合这两种信息源,只要有一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位,解决了传统方案无法解决的问题。另外,GPSONE系统的基础设施辅助设备还提供了比传统GPS定位高出20dB的灵敏度,性能的改善使GPSONE混合式定位方式可以在现建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作,而传统GPS方案在这些地方通常是无法正常工作的。

3 自主可控分析

对于基于GPS的定位方式而言,由于GPS系统受美国政府控制,因此存在着自主可控弱的隐患,美国政府可以在任意时间关闭我国领土范围内的GPS功能。对于基于网络基站的定位方式而言,由于网络的基础设施属于我国自主建设,因此具有自主可控性上的优势,但是定位精度不高是其应用发展的一大难题。对于混合定位方式而言,由于加入了GPS功能,使得混合定位方式同样存在缺乏自主可控性。

我国应根据现有的技术手段,研发出具有自主知识产权的终端定位技术才能从根本上把握自主可控的主动权。从前面介绍中可以发现,混合定位技术具有适应性强、定位精度较高等优势,因此,我国的通信终端定位技术也应走混合定位技术之路。为了发展终端定位技术的自主可控,应发展我国自主的导航定位系统来替代GPS系统。可喜的是,我国政府早已发现这一问题并启动了北斗导航系统工程。北斗导航系统是全球惟一具备通信功能的无源导航定位系统[3]。2004年8月31日批准立项,工程研制与建设分为两个阶段:第一阶段建立区域卫星导航系统;第二阶段建立全球卫星导航系统。2012年12月27日,北斗导航定位系统向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时和短报文等服务。系统的最终目标是完成由GEO,IGSO,MEO的35颗卫星组成混合星座。

4 下一步发展建议

可以预见,未来我国终端定位领域的发展趋势必然是弱化GPS应用而增加对北斗导航系统的利用度。这样才能从根本上把握自主可控权。为了解决GPS带来的弱自主可控性问题,可采用以下两种解决方案:

第一种方案,在现有网络基站和移动终端不变的前提下,设立一些功能基站。这些功能基站的作用是接收GPS和北斗的导航信号,将获得的导航信息进行融合,再以GPS信号的格式发送出去。由于功能基站与移动终端较近,因此信号功率较强。在移动终端处设置信号功率接收门限,则终端可以正确的选择融合信号而不是GPS信号。这样在特殊时期,即使GPS卫星服务关闭,也不会对移动终端定位带来很大的影响。这些功能基站的作用类似于在地球表面上布置的GPS伪卫星。此种方法中导航信息融合的算法和程度将成为关键技术,同时需要建立很多的功能基站,数目巨大。功能基站网络布置的合理性需要大量的研究和规划,这将牵扯诸多的政府部门,协调难度大。

第二种方案,对现有网络基站和移动终端进行改进。这里存在两种方式:第一种是单一替换,即在网络基站用北斗导航接收机替换GPS导航接收机,在移动终端用北斗导航手机套片替换GPS套片;另一种是采用双模模式,即在网络中采用北斗/GPS双模接收机,在移动终端采用北斗/GPS双模套片。此种方法的好处在于接近商业化运作,无需协调诸多的政府部门,只需要运营商和芯片厂商参与其中。但存在着技术方面的难题,目前北斗导航芯片的价格较高,我国系统集成技术有待发展,另外,网络基站中接收机的替换需要对内部传输协议和标准进行修改,同样需要研究和规划。

基于北斗的混合定位技术将从根本上解决我国终端定位领域中的自主可控性问题。同时,还将有利于解决时钟同步、授时校准等领域的自主可控性问题,后者的问题同样是依赖于GPS而产生的。

摘要：移动通信终端的位置信息是通信用户的重要隐私信息。尤其在国防通信系统中,位置信息更是涉及到安全性和保密性问题,因此,移动终端定位技术的自主可控性显得更为重要。本文介绍了目前常用的移动终端定位技术,分析了各种技术自主可控性,结合我国现状,对移动终端定位技术的自主可控性提出了发展建议。

关键词：移动通信,移动终端,定位技术

参考文献

[1]J.J.Spilker Jr.Fundamentals of Signal Tracking Theory in Global Positioning System:Theory and Application[M],Vol.I,B.Parkingson,etc,American Institute of Aeronautics and Astronautics,1996.

[2]聂颖,张德民.基于蜂窝网络的单基站定位技术[C].北京:电子工业出版社,2004.

延时可控热化学解堵技术研究与应用 篇9

其化学反应方程式为:

在实际生产施工中, 使用盐酸、草酸等作为催化剂。这些催化剂按一定重量比与反应体系混合后, 一般很快引起反应, 虽然能达到预期目的, 但是却会发生在施工过程中反应情况, 给施工带来极大的安全隐患。

1 静35块简况

沈阳油田为全国最大高凝油生产基地, 原油凝固点最高为67℃, 最低为37℃, 在常温下即成固态。静35块油层埋藏深度较浅, 平均埋深1200米, 地层温度43度;该区原油凝固点37℃, 析蜡温度42℃。由于地温仅高于析蜡温度1度, 造成地层特别时近井地带蜡堵严重, 新井投产后原油递减快, 没有稳产区。当采用侧钻等措施, 解除井筒周围3~5米蜡堵, 原油产量便得以恢复。但是由于其他措施一般施工成本较高, 所以针对静35块的地质特性开展了热化学浅层高凝油增产研究和应用, 并取得了较好效果。

2 室内实验

2.1 配方组成

主剂:氯化铵、亚硝酸钠, 均为工业品, 大连大化集团生产, 配置成6mol/L溶液。

催化剂:水相碳酸氢钠溶液, 有机相, 分别为催B, 催C。

2.2 影响因素测试

为了满足施工需要, 理想配方搅拌时间反应温度曲线应该如图一, 即在施工时不发生反应, 当反应引发后, 该体系能迅速达到剧烈反应, 产生大量的热, 解除地层蜡堵。

从静35块现场施工情况来, 反应前时间2小时为最佳, 我们从分别从搅拌速度、催化剂浓度和溶液起始温度来分别讨论对反应引发时间的影响。

2.2.1 搅拌速度的影响

该配方使用有机无机两相界面反应来控制体系的引发时间, 所以, 两相的分散程度对体系引发时间影响很大。从图二可以看出, 当溶液静止时, 大约11小时可以反应, 逐渐提高搅拌速度至800转/分, 引发时间会迅速缩短1小时左右。当进一步提高搅拌速度, 引发时间变化较小。

我们采取变化最大的200转/分作为以下实验的基本搅拌速度。

2.2.2 碳酸氢钠浓度的影响

改变碳酸氢钠的浓度, 引发时间如图三。从下图可以看出, 当碳酸氢钠浓度为0时, 只需几分钟, 反应就会发生, 和加普通酸催化效果一样;当浓度达到2.5%以上时, 反应时间受浓度影响基本不变。我们采取2.1%的浓度为施工浓度。

2.2.3 其他因素影响

(1) 温度的影响:当温度升高时, 溶液分子间运动加剧, 该反应也会加剧, 整个体系的引发时间会缩短, 但是由于该体系采用两相溶液, 所以温度影响较小。

(2) PH值的影响:氯化铵-亚硝酸钠溶液受酸碱度影响较大, 但是地层水PH值在6~8之间变化, 从实验可知, 当PH>5时, 对体系引发时间不会有影响, 所以, 地层水的PH不会有影响。

我们使用催化剂浓度2.1%, 室温下200转/分搅拌速度时, 测得以下曲线, 如图四。从图中可以看出, 在前175分钟时, 温度上升非常缓慢, 仅从25℃升高至30℃;从175至180分钟时, 温度上升速度明显加快, 5分钟时间从30℃升高到60℃, 并伴随气体产生;当温度达到60℃时, 停止搅拌, 反应迅速剧烈, 伴随大量气体生成, 在敞开容器中温度迅速升高至105℃以上, 持续剧烈反应约5分钟后, 反应放缓, 温度逐渐降低。

3 现场实验

3.1 初期试验

由于施工时要经过高压高剪切的活塞泵, 为了防止在施工过程中反应提前发生, 我们使用100kg溶液, 使用泵进行倒液循环, 反应时间温度如图5。从图中可以看出, 该溶液经过大约23分钟开始反应。

2011年6月对静35块30-32井进行油套环空注药剂热化学解堵施工, 施工层位1558.9~1605.1米, 共19.6米/4层, 该井原油含胶质沥青质26.5%, 含蜡量35.3%, 地温47℃。

由于无法对井底药剂反应进行直接观察, 我们从施工水泥车和套压表来检测反应情况。施工时水泥车压力与时间曲线如图6:

结合实际施工情况, 分析:前20分钟为正替时压力6MPa, 然后开始开始挤注, 压力从8MPa逐步上升至70分钟的12MPa, 在70分钟时, 压力突增, 应为地层药液开始反应;从85分钟后, 由于压力上升过快, 在90分钟开始打顶替水, 随后压力上升19.5MPa, 当药剂逐渐被顶替至地层, 压力开始下降。

施工结束后3小时放压, 放压1.5小时, 然后开始生产。

3.2 改进配方

结合第一口井的施工经验, 为了使施工更加安全, 易于操作, 我们改变了催化剂中另一种药剂B的含量, 该催化剂在溶液剧烈搅拌情况下, 可使引发时间从原23分钟延长至80分钟左右。如图7。

结合第一口井施工经验, 我们取催化剂B7%含量。

做施工前100kg试验, 药液在第72分钟开始反应。

2011年8月对静35块33-31井进行油管注药剂热化学解堵施工, 施工井段1608.1~1677.0米, 共16.3米/4层, 该井原油含胶质沥青质28.5%, 含蜡量36.3%, 地温47度。

施工时水泥车压力与时间曲线如图6:

结合施工情况分析:前10分钟为正替时压力5MPa, 然后开始开始挤注, 压力从12MPa逐步上升至103分钟的18.5MPa。在顶替水时, 压力迅速上升至顶替完的23MPa, 应为药液在地层开始反应。

施工后5小时开始放压, 放压80分钟。作业下杆投产。

3.3 产量对比

静35-30-32井, 施工前日产液2.2吨, 日产液1.0吨, 施工后初期 (两周) 平均日产液2.9吨, 日产油1.5吨。目前 (截至2011年9月18日) 平均日产液3.4吨, 平均日产油2.1吨。增油率达110%。

静35-33-31井, 施工前日产液2.2吨, 日产油1.4吨, 施工后 (截至2011-9-18) 平均日产液4.7吨, 平均日产油3吨。增油率达114%。

4 结果及讨论

(1) 该配方解决了热化学施工无法控制引发时间的问题。

(2) 理论计算, 该配方每方溶液产生热量1.2×107千焦, 产生气体80方。在试验室敞开容器中, 原配方敞开容器中, 反应最高温度可达107℃。新配方反应最高温度可达117℃。

(3) 该配方只对蜡堵或同类有机质地层堵塞起作用。

摘要：沈阳油田静35块浅层高凝油油藏埋藏深度较浅, 平均埋深1200米, 地层温度43度;该区原油凝固点37℃, 析蜡温度42℃。由于地温仅高于析蜡温度1度, 造成地层特别时近井地带蜡堵严重。针对这种情况, 采用了热化学解堵技术, 通过室内试验研究了热化学解堵剂配方并通过现场试验完善, 该配方能控制引发时间, 实现延迟反应。在静35块的应用用取得了明显的增产效果

关键词：高凝油,热化学,解堵

参考文献

[1]蒋晓明.气井热化学解堵技术, 断块油气田, 石油工业出版社, 2004年3月, 11 (2) :84～85

[2]杨建华.热化学油层戒毒技术的研究与应用, 新疆石油科技, 2003年3月, 2 (13) :22～24

可控硅技术 篇10

1 利用可控震源施工的优越性

同炸药震源相比, 利用可控震源进行地震勘探施工其主要优点表现为:

1) 可控震源所产生的地震信号特性已知, 信号频谱和信号幅度在一定范围内可控, 从地震信号激发角度而言, 改善地震资料品质潜力较大;

2) 由于使用可控震源进行地震勘探时, 必须对震源原始资料进行相关处理, 而相关处理对信号具有较强的滤波作用, 因此, 可控震源相关记录能够压制一些环境噪声影响, 震源相关记录具有较高的信噪比;

3) 目前在地震勘探领域中所广泛使用的可控震源最大输出作用力大都为20~30t左右, 并且其输出能量大小可调。在扫描震动时, 可控震源的绝大部分能量都将用于产生传入大地的地震弹性波, 对环境的破坏和影响远小于炸药震源, 可在城市、居民区和其他一些禁炮区使用;

4) 在干旱缺水和钻井困难地区使用可控震源进行地震勘探时, 施工效率高, 成本低。

2 河西地区可控震源应用效果

2.1 平山湖区的煤炭地震勘探

2.1.1 地震地质条件

勘查区内地形较平坦, 相对高差约50m, 植被发育, 一般为第四系表土所覆盖, 属典型的沙漠戈壁地貌特征, 第四系 (Q) 全区分布。岩性为冲洪积砾石、洪积砂砾石、亚砂土和风成砂, 厚度50m左右, 松散干燥, 对地震波的吸收和散射快, 加之成孔困难, 潜水位埋藏深, 不利于地震波的激发和接收。深层主要煤层与围岩的波阻抗差异较大, 可以形成良好反射界面, 但煤层较薄, 一般小于2m, 煤层层数多, 层间距小。

2.1.2 可控震源激发参数

2012年8月, 在本区开展了可控震源试验, 施工参数如下:

激发:震动台数2台, 震动次数6次, 驱动出力75%, 扫描长度12s, 扫描频率18~115 Hz。

接收:检波器:数字地震传感器428-DSU (具有频带宽、抗电磁干扰强特点) 。

仪器因素:法国产428XL数字地震仪, 采样间隔1ms, 记录长度2s, 前放增益:30d B, 记录格式SEG-D。

2.1.3 观测系统选择及参数设计

叠加次数:36次;

激发方式:中点;

炮点距:20m;

接收道数:144道;

道距:10m。

2.1.4 成果及其评价

平山湖地区的以往物探工作由于浅层地震地质条件较为复杂, 成孔困难, 激发效果不够理想, 进展相对缓慢, 通过对多年来在该区地震勘探实践的总结, 得出多井组合 (2~4#) 、大药量激发 (2~4kg) 、井深12m、高叠加次数 (30次以上) 的施工方法, 可以获得深部煤层反射波。

平山湖矿区地震勘探激发条件差, 施工成本也相应加大。同时还带来两个问题:一是勘探精度要受到影响, 多井组合的平均效应对地质构造解释特别是小构造的解释不利;二是平山湖属于沙漠戈壁区, 生态条件本已很脆弱, 大面积的炸药震源施工会对该地区的生态条件产生不利影响。

2012年, 本区采用可控震源完成一条约5km的试验线段, 剖面如图1所示。通过对比炸药震源与可控震源的时间剖面, 可控震源可获得高信噪比、高清晰度、相位连续性更好的时间剖面。可控震源勘探, 从激发方面为地震勘探提供了另一条途径, 特别是在类似于平山湖浅表层地震地质条件较差地区进行地震勘探, 可望从根本上解决激发效果差、煤层反射波能量弱、勘探精度难以满足矿井开发需要的问题。

2.2 红柳泉西勘查区煤炭地震勘探

2.2.1 地震地质条件

红柳泉盆地地貌属戈壁平原, 地形起伏较为平缓, 地表大都被第四系地层覆盖, 植被稀疏。区内人烟稀少, 没有居民地。车辆通行较为方便, 有利于地震勘探野外工作。总体看本区地表地震地质条件尚好。

勘查区内第四系主要为全新统冲洪积物, 其次有少量湖积物。平均厚度约15m, 岩性主要为砂砾石、砾石, 亚砂土层, 多透水而不含水。测区内还有很多比高在10m左右的沙丘存在, 沙丘松散层对地震波有较强的吸收作用, 不利于地震波的传播。为了克服这些因素对激发条件的不利, 本此采用震源车施工, 在不同的地段采用不同的震次、震动时间, 以便能够获得较好地震记录。

2.2.2 可控震源激发参数

激发:扫描长度16s, 震源出力85%, 振动次数3次, 扫描频率20~110Hz。

接收:采用60Hz检波器5串拉开, 组内距1m, 组合基距4m。

仪器:采用加拿大产Aries数字地震仪, 采样率1ms;记录长度1.5s, 记录格式SEG-Y。

2.2.3 观测系统选择及参数设计

叠加次数:30次以上;

激发方式:中点;

炮点距:20m;

接收道数:120道以上;

道距:10m。

2.2.4 成果及其评价

通过可控震源的应用, 克服了不利影响, 取得了好的地震地质效果。如图2所示。

本区共完成地震测线1条, 通过对地震时间剖面的分析解释, 初步了解了区内测线上构造发育情况及T1、T2、T3、T4波对应地层的埋深及基底的起伏形态, 测线上解释断点2个f1和f2, 划分出了测线两头隆起带的范围, 为地质下一步工作提出指导意见, 并提供了参数孔位。

2.3 肃北红沙梁东煤炭地震勘探

2.3.1 地震地质条件

普查区内浅层第四系分布广泛, 以砂砾石、砾石、亚沙土层复盖, 厚度不大, 多透水而不含水。在厚度较大的洼地及沟谷处赋存孔隙潜水, 水位埋深均小于3m, 含水层厚度0.5~3m, 这些地段浅层地震地质条件较好。区内还有很多比高在10m左右的沙丘存在, 沙丘松散层对地震波有较强的吸收作用, 不利于地震波的传播, 此外区内浅层普遍存在的沙砾石对激发孔的成孔带来一定的困难。为了克服这些因素对激发条件的不利, 本次采用震源车施工, 在不同地段采用不同的震次、震动时间, 以便能够获得较好地震记录。总体上来看, 本区的浅层地震地质条件一般。

普查区含煤地层为白垩系下统陆相碎屑含煤建造, 红沙梁区可采煤层厚度最大31m, 煤层埋深一般200~350m, 层位稳定, 全区发育。地层倾角不大, 煤层与顶底板围岩速度差异较大, 存在较大的波阻抗差, 能形成较强的煤层反射波。因此, 该区具有较好的深层地震地质条件。

2.3.2 可控震源激发参数

激发:扫描长度14s, 震源出力75%, 振动次数3次, 扫描频率20~110Hz。

接收:ARAM ARIESⅡ型数字地震仪, 自然频率60Hz, 检波器纵向线性组合, SEG-Y记录格式, 1ms采样间隔, 24d B前放增益, 1.5s记录长度, 全波接收。

2.3.3 观测系统选择及参数设计

叠加次数:24次以上;

激发方式:中点或端点激发;

炮点距:20m;

接收道数:96道以上;

道距:5m。

2.3.4 成果及其评价

由于本次在测区南部地段单炮品质较好, 在测区北部山峁及沙丘地段, 加大了可控震源的震动次数, 但依然有些记录是在松散的沙砾层中激发, 是造成乙级品的主要原因。

本区可控震源勘探获得的剖面总长度为:37.41km, Ⅰ+Ⅱ类剖面长度为:33.73km, 占评级剖面长度的90.15%, 资料反应目的层清楚, 信噪比高 (如图3所示) 。符合规范要求。

综合分析处理成果, 认为, 本次处理的主要反射波的信噪比是比较高的, 可以解释的波组有T3 (来自煤1层的反射波) 和T4 (来自煤2层的反射波) 。这两组波可全区对比追踪, 这为下一步的资料解释及高品质的报告质量奠定了基础, 圆满完成了地震任务。

3 总结

由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性能人为控制, 可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率, 还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿, 这是其他人工地面震源和炸药震源难于做到的。所以, 利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够、信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料。目前东部地区可控震源已经逐渐得到了应用并且正在极积的推广, 在西部也应该积极的推广。

参考文献

[1]陆基孟, 王永刚.地震勘探原理[M].2012.

[2]甘肃煤田地质局综合普查队.可控震源在浅表层地震地质条件复杂地区的应用研究[G], 2013.

[3]甘肃煤炭地质勘查院.肃北县红沙梁东地震勘探报告[G].2013.