Электрооборудование

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕДОБЫЧИ

ОАО «Сургутнефтегаз» располагает мощным энергетическим ком­плексом, в целом образуя собственную энергосистему. Энергосистема компании состоит из объектов генерации (выработки) электроэнергии, рас­пределительных сетей и объектов потребления электроэнергии. Основными потребителями электроэнергии являются объекты нефтедобычи, сбора, подготовки и переработки попутного нефтяного газа. Кроме собственной вы­рабатываемой электроэнергии большая часть поступает из энергосистемы ОАО «Тюменьэнерго», представителем которой в нашем регионе являются Сургутские электрические сети.

Передача электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередачи (далее – ВЛЭП) напряжением 110–220 кВ через по­низительные подстанции 220 кВ ОАО «ФСК ЕЭС» МЭС Западной Сибири, понизительные подстанции 110/35/6 кВ Сургутских электрических сетей и ОАО «Сургутнефтегаз». Распределение электроэнергии производится через понизительные подстанции 35/6 кВ ОАО «Сургутнефтегаз» и далее передается по воздушным линиям электропередачи напряжением 6(10) кВ до производственных объектов ОАО «Сургутнефтегаз».

На объектах ОАО «Сургутнефтегаз» в эксплуатации находится совре­менное электрооборудование и электрические сети:

– воздушные линии электропередачи напряжением от 0,4 до 110 кВ;

– кабельные линии электропередачи напряжением от 0,4 до 10 кВ;

– трансформаторные подстанции напряжением 220/6 (10) кВ, 110/35/6 кВ; 35/6 (10) кВ;

– распределительные устройства, распределительные пункты напряже­нием 6 (10) кВ; однотрансфоматорные КТП 6 (10)/0,4 кВ;

– двухтрансформаторные подстанции 6 (10)/0,4 кВ;

– газотурбинные, газопоршневые, дизельные электростанции и т.д.

Находящиеся в эксплуатации воздушные линии электропередачи (ВЛЭП) выполнены на железобетонных, стальных и деревянных опорах. В верхней части опор ВЛЭП крепятся изоляторы и неизолированный про­вод при помощи сцепной арматуры для передачи электроэнергии. На ВЛЭП применяются изоляторы, изготовленные из диэлектрических материалов: стекла, фарфора или полимера. Штыревые изоляторы применяются на ВЛЭП напряжением от 0,4 до 6 (10) кВ, подвесные изоляторы чаще ис­пользуются на ВЛЭП напряжением 35 кВ, 110 кВ. На ВЛЭП собираются гирлянды из нескольких подвесных изоляторов. На ВЛЭП напряжением 35 кВ одна гирлянда состоит из 3–4 изоляторов. На ВЛЭП напряжением 110 кВ гирлянды собираются из 7–8 изоляторов.

Электроснабжение площадочных объектов ДНС и КНС осуществляется от трансформаторных подстанций напряжением 35/6 кВ и распредели­тельных устройств 6 кВ. Электрическая связь между подстанцией 35/6 кВ и распределительным устройством 6 кВ выполнена высоковольтными кабельными линиями, проложенными по металлическим конструкциям производственных корпусов, кабельным эстакадам, встречаются также проложенные в земляных траншеях.

Электроэнергия на объекты добычи поступает от трансформаторных подстанций напряжением 35/6 кВ и распределительных устройств на­пряжением 6 кВ по ВЛЭП напряжением 6(10) кВ, на комплектные транс­форматорные подстанции наружной установки 6/0,4 кВ (далее – КТПН) с трансформаторами мощностью 63, 100, 160, 250, 400, 630 кВА, рас­положенные на территории кустов скважин.

Напряжение на электродвигатели (далее – ЭД) насосных установок по­требителя подается через станции управления (СУ) по кабельным линиям на­пряжением 0,4 кВ, проложенным по кабельным эстакадам. Кабельные линии подключаются к автоматическим выключателям, установленным в КТПН.

В таблице 1 приведены технические характеристики КТПН в зависимо­сти от мощности трансформатора.

Таблица 1

Подстанция	Мощность трансформатора, кВА	Напряжение, кВ	Номинальный ток трансформатора на стороне 6кВ, А	Номинальный ток трансформатора на стороне 0,4 кВ, А
КТПН		6/0,4	6,06
	6/0,4	9,62
	6/0,4	15,4
	6/0,4	24,1
	6/0,4	38,5
	6/0,4	60,7

Расчет тока в трехфазной цепи выполняется по формуле:

где: S (ВА) – полная мощность;

I (А) – номинальный ток;

U (В) – линейное напряжение.

При выборе номинальной мощности КТПН величина подключаемой нагрузки не должна превышать мощность трансформатора КТПН.

При подборе ЭД для технологических установок, насосов должна учи­тываться потребляемая мощность оборудования. При известной мощности механизма мощность электродвигателя выбирается по каталогу с учетом

КПД. Номинальная мощность электродвигателя, принятого по каталогу, должна быть равна (или несколько больше) расчетной:

где: Р – - мощность, потребляемая приводным механизмом;

Яи- КПД приводного механизма.

При выборе насосного оборудования подбор мощности ЭД произво­дится по формуле:

где: Н - давление на выкиде насоса, м;

_вых

Н – давление на приеме насоса, м;

_вх

Ум - КПД насоса;

^ - КПД двигателя (ориентировочно принимают 0,8-0,9); О _Ж - производительность насоса, м³/ч; _ж – плотность перекачиваемой жидкости, тн/м³.

Для привода нефтепромыслового оборудования применяются электро­двигатели переменного тока в широком перечне наименований, исполне­ний и с различными характеристиками. На их долю приходится более 85% потребляемой электроэнергии.

ЭД переменного тока бывают двух видов:

- асинхронный ЭД - частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением; данный вид ЭД потребляет из сети, помимо активной электроэнергии, еще и реактивную электроэнергию, что увеличивает потери электроэнергии в сетях электроснабжения;

- синхронный ЭД - ротор которого вращается синхронно с магнит­ным полем питающего напряжения; данный вид ЭД потребляет активную электроэнергию и вырабатывает реактивную электроэнергию, тем самым позволяя снизить потери в электросетях.

В таблице 2 приведены объекты с насосным оборудованием, где в каче­стве привода используются электродвигатели с различными техническими характеристиками.

Таблица 2

Объект	Тип, марка насосного оборудования	Тип, марка эл.двигателя	Напряжение, кВ	Мощность, кВт	Ном. ток, А	Скорость вращения, об/мин
Скважины мех добычи, оснащенные ШГН	UP-12T	ASIE-280S75-8	0,4		72,5
UP-12T	ASIE-280М75-6	0,4
UP-12T	МО-250М8	0,4
UP-9T	МIВ4ЕхеIIТ3	0,4		72,2
7СК8-3,5-4000	АОП-2-81-6У3	0,4

Электроснабжение объектов нефтедобычи

Объект	Тип, марка насосного оборудования	Тип, марка эл.двигателя	Напряжение, кВ	Мощность, кВт	Ном. ток, А	Скорость вращения, об/мин
	7СК8-3,5-4000	А20018У2	0,4
7СК8-3,5-4000	4АМР225 8У2	0,4
СКД8-3,5-4000	4А20016УЗ	0,4
СКД8-3,5-4000	4А20016УЗ	0,4
ПНШ-80	АИР180М6УЗ	0,4
С-320	14J134W311	0,4
дне, УПН	ЦНС 180x212	ВАО2-2801-4У2,5	0,4			1 480
ЦНС 180x255	ВАО-450В-4У2				1 478
ЦНС 300x300	ВАО 2-4501В-4У2				1 478
КНС	ЦНС 63x1800	СТД-800				3 000
ЦНС 180x1422	СТД-1250		1 250		3 000
ЦНС 240x1400	СТД-1600		1 600		3 000
ЦНС 240x1900	СТД-2000		2 000		3 000

Основными техническими показателями ЭД являются: мощность, на­пряжение, число оборотов. Управление ЭД выполняется пусковой и коммута­ционной аппаратурой, защита ЭД от повреждений и ненормальных режимов работы осуществляется автоматическими выключателями, электронными блоками защит. Для защиты высоковольтного электрооборудования при­меняются устройства релейной защиты и автоматики (далее – РЗА). Устрой­ства РЗА обеспечивают защиту электрооборудования трансформаторных подстанций, трансформаторов, высоковольтных электродвигателей, ВЛЭП, кабельных линий и другого оборудования от перегрузки, короткого замыка­ния, снижения частоты в сети, снижения напряжения.

Для ЭД напряжением 0,4 кВ мощностью до 50 кВт в качестве коммутацион­ной пусковой аппаратуры применяются электромагнитные пускатели. При боль­шей мощности применяются электромагнитные или вакуумные контакторы. В качестве коммутационной аппаратуры для высоковольтных ЭД напряжением 6 кВ применяются масляные и вакуумные выключатели напряжением 6 кВ. При необходимости регулирования скорости вращения электродвигателей в технологическом процессе и в целях энергосбережения применяют станции управления с частотным регулированием электропривода. Коммутационная и защитная аппаратура ЭД, как правило, размещается в отдельных специальных помещениях: для высоковольтных ЭД – в распределительных устройствах на­пряжением 6 кВ, для ЭД 0,4 кВ – на панелях НКУ, ЩСУ КТП.

В процессе эксплуатации электроустановок могут возникнуть раз­личные неисправности в работе электрооборудования. Наиболее частыми причинами возникновения этих неисправностей являются:

– обрывы провода, старение изоляции, прохождение повышенных токов, вибрации и коррозии;

– значительное увеличение сопротивления электрических цепей по сравнению с номинальным значением, вызываемое старением

электрооборудования, ухудшением контактов и контактных соединений, отклонением параметров отдельных аппаратов.

При возникновении отклонения в работе электрооборудования необхо­димо обращать внимание на следующее:

– изменение показаний электроизмерительных приборов – амперме­тров, вольтметров – от номинальных значений;

– появление дыма или огня в электроустановках;

– резкое увеличение вибрации подшипников электродвигателя;

– усиление нагрева подшипников электродвигателя или его корпуса;

– появление ненормального стука при работе электродвигателя;

– усиленный, неравномерный шум в трансформаторе;

– течь масла из трансформатора;

– усиленный нагрев электропроводок, кабелей;

– значительные колебания напряжения в осветительной сети;

– обрыв провода на ВЛЭП с падением на землю;

– большое провисание провода между опорами ВЛЭП;

– электрические разряды на изоляторах ВЛЭП и в электроустановках.

При обнаружении обслуживающим персоналом неисправностей и откло­нений в работе электрооборудования (электродвигателей, систем освещения и т.д.), необходимо произвести их отключение, если эти действия отражены в про­изводственной инструкции, и сообщить дежурному персоналу сетевого района УЭСХ (УЭХ) НГДУ или диспетчеру ПДС УЭСХ (УЭХ) НГДУ о возникшей ситуации для принятия мер. В ходе выполнения своих должностных обязанностей техно­логическому персоналу запрещается проникать внутрь электроустановок.

Технологический персонал цеха (операторы и другие работники) должны проходить периодический инструктаж, проверку знаний межотраслевых правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТРМ) в пределах требований, предъявляемых к соответствующей профес­сии, после работнику присваивается группа по электробезопасности I.

Электротехнологический персонал, у которого в управляемом им техно­логическом процессе основной составляющей является электрическая энер­гия (электросварка, электродуговые печи, электролиз и т.д.), использующий в работе ручные электрические машины, переносной электроинструмент и светильники, и другие работники (начальники, мастера, технологи цехов до­бычи и т.д.), для которых должностной инструкцией или инструкцией по охране труда установлено знание межотраслевых правил по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (ПОТРМ), ежегодно про­ходит проверку знаний ПОТРМ и других нормативных документов в пределах требований, предъявляемых к соответствующей должности или профессии. После аттестации электротехнологическому персоналу присваивается группа по электробезопасности II, или более высокая, и выдается удостоверение установленной формы, в которое вносятся результаты проверки знаний.

Для обеспечения безопасной эксплуатации электроустановок руко­водство предприятия назначает приказом по предприятию лицо из числа административно-технических работников, ответственное за электрохо­зяйство. Как правило, это главный инженер УЭСХ (УЭХ) или главный энер­гетик структурного подразделения. Кроме того, в каждом подразделении

предприятия назначается ответственный за электрохозяйство сетевого района, участка или цеха.

К эксплуатации электроустановок допускается электротехнический персонал – профессионально подготовленный, обученный и прошедший проверку знаний межотраслевых правил по охране труда (правила безопас­ности) при эксплуатации электроустановок (ПОТРМ) и правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). К электротехниче­скому персоналу относятся административно-технический, оперативный, оперативно-ремонтный, ремонтный персонал, осуществляющий монтаж, наладку, техническое обслуживание и ремонт, управление режимом работы электроустановок. Эксплуатацию электрооборудования и электрических сетей выполняет электротехнический персонал УЭСХ (УЭХ) НГДУ.

Дата добавления: 2015-06-04