Введение
Раздел 1. Аналитический обзор
1.1 Краткая характеристика НПС «Ковали»
1.2 Задачи реконструкции системы электроснабжения НПС
1.3 Технологическая схема работы НПС
Раздел 2. Конструкторская часть
2.1 Определение электрических нагрузок НПС
2.2 Выбор питающих линий
2.3 Выбор ТП 6/0,4 кВ с учетом компенсирующих устройств
2.4 Выбор кабельных линий распределительной сети
2.5 Выбор трансформаторов собственных нужд на ОРУ-110
2.6 Расчет компенсирующих устройств на подпорной станции
2.7 Описание однолинейной схемы электроснабжения НПС
Раздел 3. Технологическая часть
3.1 Расчет токов короткого замыкания и выбор коммутирующего
электрооборудования
3.2 Расчет уставок релейной защиты
3.2.1 Защита высоковольтного электродвигателя
3.2.2 Защита на линии с ЧРП
3.2.3 Защиты на питающих и отходящих линиях КРУН-6
Раздел 4. Спецвопрос. Внедрение ЧРП дроссельной заслонки
4.1 Применение частотно-регулируемого электропривода
на объектах нефтедобычи
4.2 Использование регулируемого электропривода в технологическом
процессе транспортировки нефти
Заключение
Список литературы
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.
Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в то же время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов. Трубопроводный транспорт нефти имеет ряд преимуществ по сравнению с водным и железнодорожным транспортом: минимальная дальность
транспортировки, ритмичность работы поставщиков и потребителей, наименьшие потери нефти, наибольшая автоматизация технологических процессов.
Обеспечение промышленной безопасности и надежности магистрального трубопроводного транспорта нефти является одним из основных условий успешного экономического развития Российской Федерации. Транспортировка нефти по магистральным трубопроводам
признана наиболее безопасной технологией для жизни людей и окружающей природной среды по сравнению с другими видами транспорта.
ОАО "АК "Транснефть" эксплуатирует опасные производственные объекты системы магистрального транспорта нефти, в состав которых входят: линейная часть магистральных нефтепроводов с подводными переходами, переходами под автомобильными и железными дорогами, магистральные нефтеперекачивающие станции, стальные вертикальные резервуары, железобетонные резервуары хранения нефти, морские терминалы "Шесхарис", ."Приморск" на Черном и Балтийском морях.
Около 40% протяженности действующих нефтепроводов эксплуатируется более 30 лет. Данные объекты требуют приведения их в соответствие с современными требованиями по промышленной безопасности как по техническому состоянию, так и в части повышения надежности систем автоматики и контроля.
В целях повышения надежности и промышленной безопасности функционирования системы магистральных нефтепроводов ОАО "АК "Транснефть", начиная с 1999 года, начала реализацию комплексных программ диагностики, технического перевооружения, реконструкции и капитального ремонта своих объектов.
Современность в полной мере предполагает возможность осуществления соответствующих мер по проведению реконструкционных работ в формате замены оборудования и модернизации имеющихся путей подъездов относительно территориальных расположений того или иного типа процессов, организации благоустройства прилегающей к станции территории.
Целью диплома являлось повышение надёжности электроснабжения нефтеперекачивающей станции «Ковали», снижение затрат на профилактические работы с электротехническим оборудованием и внедрение энергосберегающих мероприятий.
НПС «Ковали» является предприятием I категории по надёжности электроснабжения. Система электроснабжения НПС - двухступенчатая: на ГПП происходит 1 ступень трансформации напряжения 110/6 кВ; в трансформаторных подстанциях 6/0,4 кВ - 2 ступень трансформации
напряжения. НПС «Ковали» получает питание по двум двухцепным линиям типа АС-70/11 от проходящей высоковольтной трассы ВЛ 110 кВ.
Главная понизительная подстанция ГПП состоит из открытой части ОРУ-110 кВ, двух силовых трансформаторов типа ТДН - 16000/110 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 ОРУ-110 кВ выполнили замену пары отделитель - короткозамыкатель на выключатель 110 кВ с разъединителями.
Силовой трансформатор типа ТДН-16000/110 со вторичной обмоткой
6,3 кВ и регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) замене не подлежит, расчетный коэффициент загрузки трансформатора в нормальном режиме составил 0,792. Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме составил 1,584, что выше рекомендуемого значения по ПУЭ. Но на НПС «Ковали» установлены 2 дизель-электрические станции мощностью по 630 кВА каждая.
В ЗРУ -10 кВ надежность схемы на стороне напряжения 6 кВ
повышается за счет применения шкафов КРУ - 6 кВ, позволяющих производить быструю замену выкатной части ячейки для ремонта
выключателя.
Для питания собственных нужд установлены три трансформатора ТНЗ-63 /6-0,23 кВ, присоединенные к секциям 6 кВ. Два ТСН работают с 60% загрузкой на секции шин 0,4 кВ, которые секционированы автоматическим выключателем с устройством АВР-0,4 кВ, а третий трансформатор собственных нужд находится в автоматическом резерве и питается по резервному кабелю связи, для повышения надежности работы собственных нужд подстанции.
На территории НПС установлено комплектное распределительное устройство наружное КРУН -6кВ серии К-59. На питающих и отходящих линиях КРУН-6 выполнена замена масляных выключателей на вакуумные. От КРУН-6 по радиальной схеме запитываются 3 трансформаторных подстанции ТП6/0,4 кВ. В каждой ТП установлено по 2 силовых трансформатора типа ТСЗ - трёхфазные сухие защищенные мощностью 630 и 1000 кВА. В двух подстанциях установлены ДЭС.
К каждой секции РУ-6 кВ присоединяются одна питающая и шесть отходящих линий, трансформатор напряжения и силовой трансформатор собственных нужд. Питание асинхронных электродвигателей насосных агрегатов осуществляется от станции ЧРП и напрямую от РУ-6 кВ.
Для электроснабжения приёмников 0,4 кВ устанавливается трансформатор собственных нужд напряжением 6/0,4 кВ и распределительное устройство 0,4 кВ. В качестве РУ-0,4 кВ применяем щит собственных нужд ЩСН с АВР и двумя распределительными панелями с автоматическими выключателями на отходящих линиях.
Для компенсации реактивной мощности потребляемой асинхронными высоковольтными электродвигателями насосов на каждой секции РУ-6 кВ устанавливаем компенсирующие устройства типа УКРП57-6,3-300-100 У3. В технологической части проекта выполнен расчет токов короткого замыкания, по результатам расчета выбрано современное защитное и коммутационное электрооборудование. Выполнен расчет токов уставок питающих линий КРУН-6 кВ, отходящих линий и защита линий, питающих асинхронные электродвигатели 6 кВ.
В качестве спецвопроса проведен анализ работы различных насосов при использовании частотно-регулируемого привода и без него. Разработана структурная схема частотного преобразователя.
1. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 2000.
2. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. М., Энергоатомиздат, 2005.
3. Федоров А.А. "Справочник по электроснабжению и
электрооборудованию" Т.1 "Электроснабжение", Т2 "Электрооборудование"
4. Зюзин А.Ф. Монтаж, эксплуатация и ремонт электрооборудования промышленных предприятий и установок. М., Высшая школа, 2006.
5. Артёмов А.И. "Цеховые трансформаторные подстанции". М: Моск. энерг. инст., 2008г.
6. "Качество электроэнергии на промышленных предприятиях" И. В. Жежеленко и др. Киев: Техника, 2001г.60с.
7. "Правила устройства энергоустановок" - М.: "Энергопромиздат." 2003г.
8. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. "Электрооборудование станций и подстанций" - М.: "Энергопромиздат." 2001г.
9. Федорова А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий, М.: Энергопромиздат. 2007.
10. "Справочник по проектированию электроэнергетических систем". Под редакцией Шапиро И.М. Энергопромиздат. 1995г.
11. Крупович В.И., Барыбин Ю.Г. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования под редакцией - М.: Энергоиздат, 2001.
12. Справочник. Автоматические выключатели общего применения до 630 А. М.: Информэлектро, 2010.
13. Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок.- М.: Энергоатомиздат., 1999.- 328с
14. Конюхова Е. А. Электроснабжение объектов. М.: Изд-во «Мастерство»; Высшая школа, 2001.