Энергетическое оборудование СПБУ

Специфика производства буровых работ в морских акваториях обусловила применение автономных энергетических установок, состоящих из дизель-генераторов, объединенных в единую энер­гетическую систему и устанавливаемых обычно в трюме, в ма­шинном помещении с возможно большим удалением от устья скважины.

Непосредственно у исполнительных агрегатов и механизмов, размещаемых на открытых площадках и в помещениях, устанав­ливают индивидуальные электроприводы. Питание энергией этих приводов осуществляется с помощью электромашинной передачи, которая в условиях морского бурения приобретает решающее значение и имеет по сравнению с механическими передачами следующие преимущества:

· электромашинная передача, обладая нежесткой кинематиче­ской связью, упрощает компоновку энергетического и техноло­гического оборудования и позволяет его компоновать по схеме, обеспечивающей, наряду с технологическими требованиями, также и мореходные качества СПБУ;

· позволяет эксплуатировать СПБУ в сложных условиях морского бурения, обеспечивая оптимальные режимы, широкий диапазон регулирования механических характеристик, требуемых технологией бурения, и дает возможность повысить производи­тельность буровой установки за счет лучшего использования ее мощности;

· обеспечивает высокую маневренность за счет питания различ­ных энергоприемников от единой автономной энергетической системы;

· исключает громоздкие механические трансмиссии, обла­дающие жесткой кинематической связью и относительно меньшей долговечностью узлов по сравнению с узлами электромашинных передач;

· обеспечивает удобство управления и улучшает пускорегулировочные и динамические характеристики.

В последние годы преимущественное распространение получила система электропривода переменно-постоянного тока на базе силовых тиристорных преобразователей по схеме синхрон­ный генератор - тиристорный преобразователь - электродвига­тель постоянного тока.

Главный пост управления (ГПУ) СПБУ располагается вне машинных помещений на максимально возможном удалении от взрывоопасных пространств и оборудуется:

· органами управления главных механизмов и механизмами подъема и спуска корпуса СПБУ;

· приборами для контроля работы подъемных устройств;

· сигнализацией о готовности к работе подъемных устройств и системы дистанционного управления;

· приборами для контроля положения корпуса СПБУ;

· устройствами для отключения любого из подъемных меха­низмов в случае его неисправности;

· устройствами для включения аварийных стопорных устройств, разгружающих гидравлическую систему;

· средствами связи и сигнализацией, о неисправности в уст­ройствах подъема и спуска корпуса СПБУ.

Мощность энергетической установки определяется в зависи­мости от параметров СПБУ, глубины бурения, глубины моря, режима работы и других факторов.

Мощность привода главных механизмов для бурения (лебед­ка, ротор, буровой насос) обычно принимают более высокой, чем при бурении на суше. Это обусловлено тем, что при высокой стоимости ПБУ и больших амортизационных отчислениях сокра­щение машинного времени дает большой экономический эффект.

В настоящее время величину номинального напряжения генераторов трехфаз­ного тока принимают 400 В. Однако при большой мощности параллельно работающих генераторов (3000 кВт и выше) напря­жение 400 В создает ряд трудностей, связанных с ростом ударных токов короткого замыкания.

Эти трудности полностью или частично устраняются путем использования различных спо­собов ограничения токов короткого замыкания (применения реак­торов, быстродействующих предохранителей и др.), а также повышением величины генерируемого напряжения.

Исследования ЦНИИ судовой техники и технологии показали, что повышением напряжения до 660В можно снизить габариты и массу электрооборудования и кабеля. В этом случае мощ­ность параллельно работающих генераторов может быть дове­дена до 5300—6500 кВт. При мощности электростанции более 6000 8000 кВт целесообразно применение высокого напряжения. На рис.5 приведена упрощенная схема электроснабжения на СПБУ «Бакы».

Приводная мощность буровых лебедок в зависимости от класса буровой установки колеблется в пределах 735-2200 кВт. Имеются случаи применения буровых лебедок приводной мощ­ностью 3676 кВт (СПБУ «Диксилен-3-70») и насосной группы - 4853 кВт (СПБУ «Пенрод 61»).

Рис. 5. Упрощенная схема электроснабжения СПБУ «Бакы»: Г – основные генераторы переменного тока (1250 кВ·А, 400В); Г1 – вспомогательные генераторы переменного тока (200 кВ·А, 400 В); М – электродвигатели постоянного тока; М1 – электродвигатели переменного тока; Т_р – понижающие трансформаторы 400/230 В; С – конденсаторная батарея; БЛ – буровая лебедка; Р – ротор; БН – буровой насос; ЦН – цементировочной насос; НП – насос системы гидроподъема

Особое внимание уделяют конструкции рамы дизель-генераторов, которую рассчитывают на удвоенную нагрузку. Повышенная жесткость обеспечивает минимальную вибрацию и повышает срок службы подшипников.

В электродвигателях используют электромагнитный тормоз, момент которого в 2-2,5 раза больше момента двигателя. Ниже в качестве примера приведено основное и вспомога­тельное оборудование энергетической установки СПБУ «Бакы».

Оборудование........................... Основное Вспомогательное

Дизель-генераторы:

тип........................................... ДГР 1000/750 ДГР 150/750

число....................................... 4 2

мощность, кВт....................... 1000 150

частота вращения, с^-1.............. 750

Дизель........................................... 6ЧН 30/38 6ЧН 18/22

мощность, кВт....................... 1103 225

Генератор..................................... МСК 1250/750 ГСС 1148-м

напряжение, В...................... 400

род тока.................................. Трехфазный переменный

коэффициент мощности...... 0,8

частота тока, Гц.................... 50

Трансформаторы:

число........................................ 5

тип............................................ ТСЗ—50/0,5 ТСЗ—7,5/0,4

мощность, кВт....................... 50 7,5

напряжение, В........................ 400 133

Выпрямительный агрегат............ ВАКС-4,5—30

Тиристорные преобразователи.. 4

Котлы:

вспомогательные.................... 1

утилизационные....................... 1

Системы:

судового отопления............... Паровая служебных помещений

общесудовой вентиляции........ Искусственная и естественная (в бы

­ товых помещениях)

кондиционирования воздуха... В жилых и служебных помещениях

(круглогодичная, центральная, двухка-

нальная с непосредственным испаре-

­ нием фреона)

борьбы с пожаром................. Противопожарная защита по Прави-

лам Регистра СНГ. Противопожар­-

ные средства

Дата добавления: 2014-12-29