Выбор оборудования для электроснабжения объектов нефтяной промышленности. Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций. Схема электроснабжения, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов, расчет релейной защиты.
Аннотация к работе
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 большей мере зависит нормальный ход технологического процесса.По магистральным нефтепроводам транспортируется нефть от промыслов до нефтеперерабатывающих предприятий или перевалочных нефтебаз. Все сооружения и объекты МН можно представить двумя группами: линейные сооружения и нефтеперекачивающие станции (НПС). Первая станция, получившая название головной нефтеперекачивающей станции (ГНПС), оборудуется резервуарным парком, подпорными и магистральными (основными) насосами. Подпорные насосы, забирая нефть из резервуаров, подают ее на вход магистральных насосов с давлением, обеспечивающим нормальный (бескавитационный) режим их работы. В первую группу входят объекты основного (технологического) назначения: резервуарный парк; подпорная насосная; узел учета нефти с фильтрами; магистральная насосная; узел урегулирования давления и узлы с предохранительными устройствами; камеры пуска и приема очистных устройств; технологические трубопроводы с запорной арматурой.НПС подразделяются по назначению на станции с емкостью и без емкости. Перекачивающая насосная станция с емкостью предназначена для приема нефти и перекачки ее из емкости в магистральный нефтепровод. При работе через резервуары поступающая на станцию нефть принимается в одну группу резервуаров, а из другой группы резервуаров в это же время нефть забирается подпорными насосами, подается в основные насосы и затем закачивается в магистральный нефтепровод. Такой режим обычно применяется на головных станциях нефтепроводов, где приемосдаточные операции выполняются на основе замеров нефти в резервуарах. При режиме "из насоса в насос" весь поток нефти подается на прием основных насосов, поэтому на станциях не устанавливаются резервуары и подпорные насосы, т.е. нефтеперекачивающие станции становятся дешевле и проще.2.1 приведена схема электроснабжения НПС "Мишкино". НПС относится к первой категории надежности электроснабжения, поэтому, согласно ПУЭ, проектируемый объект в нормальных режимах должен обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.Расчет электрических нагрузок ведем методом коэффициента спроса, т.к. известны мощности отдельных электроприемников - синхронных двигателей, для которых коэффициент спроса Кс=0,9 Найдем расчетную активную мощность высоковольтных синхронных двигателей: (2.1) где nсд - число электроприемников (синхронных двигателей);НПС относится к потребителю I категории надежности. Для электроснабжения потребителей I и II категорий надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, т.е. двухтрансформаторные подстанции и питание должно подаваться по двум независимым линиям. Номинальная мощность трансформатора выбирается по расчетной максимальной мощности потребителя: SHOM? SP. Учитывая результат полной мощности электродвигателей, выберем трансформаторы. С учетом допустимых нагрузок мощность каждого из трансформаторов может быть принята Sном = 40 МВ*А.Сечение проводов и жил кабелей выбирают в зависимости от ряда технических и экономических факторов. Электрические сети можно рассчитать: - по экономической плотности тока; Согласно ПУЭ выбор экономически целесообразного сечения производят по экономической плотности тока, которая зависит от материала проводников, конструкции провода и числа часов использования максимума активной мощности, поэтому выберем сечения проводов по экономической плотности тока. Сечение проводников проектируемой линии с достаточной точностью можно определить по формуле: (2.16) где jэк - экономическая плотность тока, для алюминиевых проводов jэк=1.3 А/мм2; Расчетное значение тока Ір можно определить по величине активной Рр. либо полной Sp расчетной мощности.Электрооборудование, устанавливаемое в системах электроснабжения, должно быть устойчивым к токам КЗ и выбираться с учетом этих токов. На рис.2.2 приведена расчетная схема замещения, а на рис.2.3 схема замещения, построенные в соответствии со схемой на рис.2.1. Т.к. точка КЗ значительно удалена от источника питания и его мощность велика по сравнению с суммарной мощностью электроприемников, тогда периодическая составляющая тока КЗ: (2.20) Базисный ток на высокой стороне: Базисный ток на низкой стороне: Найдем сопротивления отдельных элементов сети в относительных единицах и подсчитаем суммарное эквивалентное сопротивление схемы замещения от источника до точки короткого замыкания: а) для системы при заданной мощности КЗ: (2.22), б) для ВЛ 1 (параметры кабеля АС-3х185): (2.23) где , , км Определим периодическую составляющую тока К-
План
Содержание
Введение
1. Описание технологического процесса
1.1 Нефтеперекачивающие станции
1.2 Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций
2. Электроснабжение нефтеперекачивающей станции
2.1 Схема электроснабжения
2.2 Расчет электрических нагрузок
2.3 Выбор числа и мощности трансформаторов
2.4 Выбор сечений проводов
2.5 Расчет токов короткого замыкания
2.6 Выбор ячеек КРУ-10 КВ
2.7 Выбор сечений кабелей
2.8 Выбор высоковольтных электрических аппаратов
2.8.1 Выбор высоковольтных выключателей
2.8.2 Выбор шин и изоляторов
2.8.3 Выбор разъединителей
2.8.4 Выбор ограничителей перенапряжений
2.8.5 Выбор трансформаторов тока
2.8.6 Выбор трансформаторов напряжения
2.8.7 Выбор предохранителей
3. Выбор и расчет релейной защиты
3.1 Защита трансформатора
3.1.1 Блок БМРЗ-ТД
3.1.2 Дифференциальная защита
3.1.3 Газовая защита трансформатора
3.1.4 Защита от перегрузки
3.2 Выбор источников оперативного тока
Заключение
Список использованных источников
Введение
Нефтегазовая промышленность является одной из ведущих отраслей народного хозяйства страны. Перед ней поставлена задача надежного и бесперебойного снабжения энергоресурсами промышленности, транспорта и объектов бытового назначения. Решение этих задач связано с необходимостью оснащения отрасли экономичным, высокопроизводительным и надежным электрооборудованием. В связи с широким развитием электрификации электроустановки технологических объектов нефтегазовой промышленности являются весьма важным звеном, от которого в большей мере зависит нормальный ход технологического процесса.
В настоящее время для электроснабжения объектов нефтяной промышленности используется новейшее оборудование, с использованием цифровой техники. Преимущество таких установок заключается в повышении уровня надежности, энергосбережения, автоматизации и безопасности.
Таким образом, внедрение и рациональная эксплуатация высоконадежного электрооборудования, снижение непроизводственных расходов электроэнергии при ее передаче, распределении и потреблении огромным образом влияет на объемы перекачки транспортируемой нефти.