Помощь студентам в учебе
Реконструкция системы электроснабжения НПС № 1в ОАО «НК Роснефть» с внедрением частотно-регулируемого привода подпорных насосов
|
Введение 4
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Описание технологического процесса нефтеперекачивающей
станции 7
1.2 Краткая характеристика системы электроснабжения НПС№1 12
1.3 Задачи реконструкции 15
1.4 Достижения в электротехнической промышленности 16
Раздел 2. Конструкторская часть 21
2.1 Расчет электрических нагрузок НПС№1 22
2.2 Проверка трансформаторов КТП на перегрузочную способность..
2.3 Расчет распределительной сети 6 кВ 31
2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд на КРУН-6 кВ 36
2.5 Расчет компенсирующих устройств в ТП1 39
2.6 Описание схемы электроснабжения НПС№1 после реконструкции.40
Раздел 3. Технологическая часть 46
3.1 Расчет токов короткого замыкания 47
3.2 Выбор электрооборудования на стороне 110 кВ 53
3.3 Выбор электрооборудования на стороне 6 кВ 57
3.4 Расчет токов уставок отходящих линий КРУН-6 кВ 61
3.4.1 Выбор уставок защиты на отходящих линиях к ТСН 61
3.4.2 Выбор уставок релейной защиты на линии с ЧРП 63
3.4.3 Выбор уставок релейной защиты на питающих линиях 65
3.4.4 Выбор уставок на отходящей ячейке к КУ 66
Раздел 4. Спецвопрос. Автомат временного резерва 69
4.1 Назначение и разновидности бесперебойных источников питания..70
4.2 Разработка структурной схемы блока управления АВР 74
Заключение 79
Список литературы 82
Раздел 1. Аналитический обзор 6
1.1 Описание технологического процесса нефтеперекачивающей
станции 7
1.2 Краткая характеристика системы электроснабжения НПС№1 12
1.3 Задачи реконструкции 15
1.4 Достижения в электротехнической промышленности 16
Раздел 2. Конструкторская часть 21
2.1 Расчет электрических нагрузок НПС№1 22
2.2 Проверка трансформаторов КТП на перегрузочную способность..
2.3 Расчет распределительной сети 6 кВ 31
2.4 Выбор трансформаторов собственных нужд на КРУН-6 кВ 36
2.5 Расчет компенсирующих устройств в ТП1 39
2.6 Описание схемы электроснабжения НПС№1 после реконструкции.40
Раздел 3. Технологическая часть 46
3.1 Расчет токов короткого замыкания 47
3.2 Выбор электрооборудования на стороне 110 кВ 53
3.3 Выбор электрооборудования на стороне 6 кВ 57
3.4 Расчет токов уставок отходящих линий КРУН-6 кВ 61
3.4.1 Выбор уставок защиты на отходящих линиях к ТСН 61
3.4.2 Выбор уставок релейной защиты на линии с ЧРП 63
3.4.3 Выбор уставок релейной защиты на питающих линиях 65
3.4.4 Выбор уставок на отходящей ячейке к КУ 66
Раздел 4. Спецвопрос. Автомат временного резерва 69
4.1 Назначение и разновидности бесперебойных источников питания..70
4.2 Разработка структурной схемы блока управления АВР 74
Заключение 79
Список литературы 82
Для создания и поддержания в трубопроводе напора, достаточного для обеспечения транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции. Основное назначение каждой нефтеперекачивающей станции состоит в том, чтобы забрать нефть из сечения трубопровода с низким напором, с помощью насосов увеличить этот напор и затем ввести нефть в сечение трубопровода с высоким напором. Основными элементами НПС являются насосные агрегаты, резервуары, системы подводящих и распределительных трубопроводов, узлы учета, устройства приема и пуска очистных устройств и поточных средств диагностики, а также системы смазки, вентиляции, отопления, энергоснабжения, водоснабжения, автоматики, телемеханики и т.п.
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.
Развитие многих отраслей промышленности, в том числе нефтяной и газовой, базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения, к качеству электрической энергии, к ее экономному и рациональному расходованию.
Система электроснабжения должна обеспечивать стабильную и непрерывную подачу электроэнергии к НПС. Так как НПС является потребителем I категории, то ее питание должно осуществляться от двух независимых источников.
Электроснабжения - надежность, экономичность и качество электроэнергии у потребителя. Для крупных предприятий наиболее надежной и экономичной является система электроснабжения с применением глубоких вводов, при которой сети 110/6 кВ максимально приближены к потребителям электроэнергии.
Система электроснабжения строится таким образом, чтобы все её элементы постоянно находились под нагрузкой, т.е. чтобы не было холодного резерва. Вместе с тем параллельно установленные трансформаторы и параллельные линии электропередачи должны работать раздельно, так как при этом снижаются токи короткого замыкания и удешевляются схемы коммутации и схемы релейных защит.
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.
Развитие многих отраслей промышленности, в том числе нефтяной и газовой, базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возросли требования к надежности электроснабжения, к качеству электрической энергии, к ее экономному и рациональному расходованию.
Система электроснабжения должна обеспечивать стабильную и непрерывную подачу электроэнергии к НПС. Так как НПС является потребителем I категории, то ее питание должно осуществляться от двух независимых источников.
Электроснабжения - надежность, экономичность и качество электроэнергии у потребителя. Для крупных предприятий наиболее надежной и экономичной является система электроснабжения с применением глубоких вводов, при которой сети 110/6 кВ максимально приближены к потребителям электроэнергии.
Система электроснабжения строится таким образом, чтобы все её элементы постоянно находились под нагрузкой, т.е. чтобы не было холодного резерва. Вместе с тем параллельно установленные трансформаторы и параллельные линии электропередачи должны работать раздельно, так как при этом снижаются токи короткого замыкания и удешевляются схемы коммутации и схемы релейных защит.
Целью дипломного проекта являлось обеспечение бесперебойности электроснабжения нефтеперекачивающей станции, замена устаревшего электрооборудования современным надежным оборудованием.
Нефтеперекачивающая станция НПС №1 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 КТП 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.
После реконструкции 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.
Схема 110-4Н является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций при использовании современных элегазовых выключателей с пружинными приводами. Данная схема простая и наглядная, электромагнитные блокировки и операции с разъединителями просты и однотипны, и как следствие минимизированы отказы по вине персонала.
Во всех цепях распределительного устройства предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, трансформаторов напряжения, трансформаторов тока и т.д.) в каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение. Данное требование не распространяется на высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, а также ограничители перенапряжений, устанавливаемых на выводах трансформаторов и на отходящих линиях. На разъединителях 110 кВ предусматривается привод с дистанционным управлением.
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 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.
Для защиты питающих и отходящих линий КРУН-6кВ установлены вакуумные выключатели.
Для компенсации реактивной мощности выполняется установка компенсирующих устройств на I и II секции шин РУ-6 кВ комплектной трансформаторной подстанции ТП1 типа УКРП 57-6,3-300-100 У3, мощностью 300 кВАр и с минимальной ступенью регулирования 100 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 выполнен обзор типовых схем реализации АВР, составлена структурная схема алгоритма работы блока управления АВР.
Нефтеперекачивающая станция НПС №1 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 КТП 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.
После реконструкции 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.
Схема 110-4Н является лучшей схемой с позиций надежности и экономичности для тупиковых или ответвительных двухтрансформаторных подстанций при использовании современных элегазовых выключателей с пружинными приводами. Данная схема простая и наглядная, электромагнитные блокировки и операции с разъединителями просты и однотипны, и как следствие минимизированы отказы по вине персонала.
Во всех цепях распределительного устройства предусмотрена установка разъединяющих устройств с видимым разрывом, обеспечивающих возможность отсоединения всех аппаратов (выключателей, предохранителей, трансформаторов напряжения, трансформаторов тока и т.д.) в каждой цепи со всех ее сторон, откуда может быть подано напряжение. Данное требование не распространяется на высокочастотные заградители и конденсаторы связи, трансформаторы напряжения, устанавливаемые на отходящих линиях, а также ограничители перенапряжений, устанавливаемых на выводах трансформаторов и на отходящих линиях. На разъединителях 110 кВ предусматривается привод с дистанционным управлением.
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 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.
Для защиты питающих и отходящих линий КРУН-6кВ установлены вакуумные выключатели.
Для компенсации реактивной мощности выполняется установка компенсирующих устройств на I и II секции шин РУ-6 кВ комплектной трансформаторной подстанции ТП1 типа УКРП 57-6,3-300-100 У3, мощностью 300 кВАр и с минимальной ступенью регулирования 100 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 выполнен обзор типовых схем реализации АВР, составлена структурная схема алгоритма работы блока управления АВР.