Введение 5
Раздел 1. Аналитический обзор 7
1.1 Обзор оборудования нефтеперекачивающей станции 8
1.2 Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций 10
1.3 Краткая характеристика нефтеперекачивающей станции «Челны» 11
1.4 Задачи реконструкции 16
Раздел 2. Конструкторская часть 20
2.1 Расчет электрических нагрузок НПС 21
2.2 Проверка трансформаторов ТП6/0,4 кВ на перегрузочную способность 26
2.3 Расчет распределительной сети 6 кВ 28
2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд на КРУН-6 кВ 32
2.5 Расчет компенсирующих устройств в ТП-1 34
2.6 Выбор дизель-генератора 36
2.7 Описание схемы электроснабжения НПС после реконструкции 37
Раздел 3. Технологическая часть 42
3.1 Расчет токов короткого замыкания 43
3.2 Выбор электрооборудования на стороне 110 кВ 48
3.3 Выбор электрооборудования на стороне 6 кВ 51
3.4 Расчет токов уставок отходящих линий КРУН-6 кВ 52
3.4.1 Выбор уставок защиты на отходящих линиях к ТСН 52
3.4.2 Выбор уставок релейной защиты на линии с ЧРП 54
3.4.3 Выбор уставок релейной защиты на питающих линиях 56
3.4.4 Выбор уставок на отходящей ячейке к КУ 57
3.5 Заземление ТП-1 6/0,4 кВ 58
Раздел 4. Спецвопрос. Молниезащита НПС 62
4.1 Необходимость молниезащиты 63
4.2 Расчет молниезащиты НПС «Челны» 67
Заключение 72
Список литературы 75
Нефтегазовая промышленность является одной из важнейших отраслей
российской экономики, поскольку минерально-сырьевой потенциал государства
обуславливает эффективность функционирования других отраслей
промышленности и уровень развития социальной сферы, определяя, таким
образом, место страны в мировой экономической системе. Перед ней поставлена
задача надежного и бесперебойного снабжения энергоресурсами
промышленности, транспорта и объектов бытового назначения. В связи с
широким развитием электрификации, электроустановки технологических
объектов нефтегазовой промышленности являются весьма важным звеном, от
которого в большой мере зависит нормальный ход технологического процесса.
Специфика электрооборудования этих объектов связана с тяжелыми условиями
эксплуатации, обусловленными большими перепадами температур, высокой
влажностью, возможностью образования взрывоопасных смесей, наличием
агрессивных газов. Существенное влияние оказывают также нестабильность
нагрузки, концентрация больших мощностей, наличие протяженных линий
электропередачи, колебания напряжения в электрической сети при пуске
агрегатов большой единичной мощности. Указанные обстоятельства обусловили
необходимость создания для нефтегазовой промышленности
специализированного электрооборудования.
Нефтяная и газовая отрасли промышленности, являясь основными
производителями и поставщиками энергоресурсов, в то же время относятся к
крупным потребителям электроэнергии. Энергоемкость отдельных
технологических процессов нефтяной промышленности составляет: добыча
нефти - 42,7%; транспорт нефти - 40,2%; бурение скважин - 2,8%; прочие
потребители - 14,3%.
В отличие от прежней ориентации на крупномасштабное наращивание
производства энергоресурсов, в настоящее время делается упор на
эффективность энергопотребления и энергосбережения. Россия обладает
огромным потенциалом энергосбережения (40 - 45% от энергопотребленияЛист
ВКР 1.13.03.02.19.02.00.00 ПЗ
Изм Лист № докум Дат.
страны), при этом потенциал экономии нефти оценивается в 20%,
электроэнергии - 23%.
Нефтеперекачивающие (насосные) станции подразделяются на головные
(ГНПС) и промежуточные (ПНПС). Головная нефтеперекачивающая станция
предназначена для приема нефти с установок ее подготовки на промысле или из
других источников и последующей закачки нефти в магистральный
нефтепровод. Промежуточные станции обеспечивают поддержание в
трубопроводе напора, достаточного для дальнейшей перекачки.
Целью выпускной работы являлось снижение потерь электроэнергии за
счет замены устаревшего и изношенного оборудования на новое.
НПС «Челны» запитана двумя линиями ВЛ 110 кВ от подстанции
«Азнакаево». Располагается подстанция в Комсомольском районе недалеко от
поселка ЗЯБ.
Нефтеперекачивающая станция НПС «Челны» по надежности
электроснабжения является потребителем 1 категории. Она получает питание от
подстанции 110/6 кВ. На территории НПС расположено комплектное
распределительное устройство КРУН-6 кВ. От КРУН-6 кВ запитаны две
трансформаторные подстанции ТП 6/0,4 кВ и высоковольтные насосы
подпорной и магистральной станций.
ГПП состоит из открытой части ОРУ-110 кВ, силовых трансформаторов
типа ТДН-10000/110 и закрытой части ЗРУ-6 кВ.
Электроснабжение ОРУ-110 выполнено по схеме 110-4Н «Два блока с
выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». В
нормальном режиме разъединители в неавтоматической перемычке отключены,
остальные разъединители, а также выключатели в схеме включены.
Отказ линии или выключателя приводит к отключению по одному
трансформатору на всех смежных подстанциях, подключенных к данной линии.
Рассматриваемые отказы не приведут к ограничению электроснабжения
потребителей при достаточной нагрузочной способности. На ГПП установлены
трансформаторы ТДН с номинальной мощностью 10000 кВА с высшим
напряжением 115 кВ – трёхфазные с дутьевым охлаждение и регулированием
напряжения под нагрузкой РПН. Коэффициенты загрузки трансформаторов в
нормальном режиме составили – 0,647; а в аварийном режиме – 1,294. Замене
не подлежат.
В процессе реконструкции на подстанции 110/6 кВ заменили пару
отделитель- короткозамыкатель на элегазовый выключатель типа ВГТ-110 кВ.
Трансформаторы тока устанавливаются в каждом присоединении. Наиболее предпочтительными являются встроенные в оборудование трансформаторы тока
(трансформаторы тока также необходимы в нейтралях трансформаторов 110 кВ
для подключения токовых защит нулевой последовательности).
Трансформаторы напряжения устанавливают на каждом блоке.
Трансформаторы напряжения предусматриваются с тремя вторичными
обмотками, одна из которых предназначена для подключения расчетных
счетчиков.
На стороне 6 кВ в ЗРУ-6 кВ, в КРУНе-6 кВ и на высокой стороне
трансформаторных подстанций ТП-1 и ТП-2 заменили масляные выключатели
на вакуумные типа BB/TEL-6 кВ. Н а всех напряжениях заменили разрядники на
нелинейные ограничители напряжения.
На территории НПС расположены шкафы КРУН – 6 кВ. Для
собственных нужд в КРУН-6 выбраны трансформаторы типа ТМГФ-63-6/0,4 -
трехфазные масляные герметичные без расширителя.
На подстанции и в шкафах КРУН-6 кВ установлена микропроцессорная
защита типа «Сириус». Для повышения надёжности НПС дополнительно
установили в помещение ТП-1 дизель-генераторную установку основной
мощности 630 кВт/788 кВА. Для трансформаторной подстанции выполнен
расчет заземления. Заземление выполнено по контуру вертикальными и
горизонтальными электродами. Общее сопротивление заземления не превышает
4 Ом.
Для компенсации реактивной мощности выполняется установка
компенсирующих устройств на I и II секции шин РУ-6 кВ комплектной
трансформаторной подстанции ТП-1 типа УКРП 57-6,3-150-50 У3, мощностью
по 150 кВАр и с минимальной ступенью регулирования 50 кВАр.
В технологической части проекта рассчитаны токи короткого замыкания,
по результатам выбрано современное электрооборудование на всех ступенях
трансформации. Для защиты отходящих линий КРУН-6 кВ выполнен расчет
токов уставок релейной защиты и рассчитана чувствительность защит. В качестве спецвопроса выполнена молниезащита 4-мя молниеотводами
высотой 25 м. Зона защиты НПС построена на высоте 12 м.
Объект высотой hx = 12 м, находящийся внутри прямоугольника,
образуемого молниеотводами, будет защищен в том случае, если диагональ
прямоугольника, в углах которого находятся молниеотводы, не будет больше
восьмикратной активной высоты молниеотводов.
Таким образом, условие защищенности подстанции 4-мя стержневыми
молниеотводами высотой 25 м выполняется.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
