Файл: Азимов, Б. А. Совершенствование методов проектирования и эксплуатации нефтепромысловых электроустановок.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.11.2024
Просмотров: 39
Скачиваний: 0
взгляд, использование типовых экономических характеристик, построенных для характерных режимов работы узла нагруз ки с учетом наиболее вероятного сочетания параметров рас пределительной сети и типичных для данного производства приемников. Исследование общих закономерностей, присущих экономическим характеристикам различных узлов нагрузки, позволит наметить общие пути для их практического исполь зования.
Электроприемники нефтепромысловых установок целесо образно классифицировать по общим технологическим при знакам. В соответствии с этим они могут быть отнесены к следующим группам:
а) глубиннонасосные установки; б) компрессорные станции; в) насосные установки; г) буровые установки.
Помимо этих установок, являющихся основными, к под станциям и распределительным устройствам нефтяных про мыслов часто подключаются линии, питающие электролриемними вспомогательных установок, обслуживающих нефтедо бычу и бурение. К ним относятся механические заводы и ма стерские, установки по электродепарафинизации скважин и ряд других. Изучение показало, что на долю перечисленных второстепенных установок в большинстве случаев приходит ся не более 5% общего электропотребления по нефтяному району. Поэтому при построении экономических характери стик узлов нагрузок они в расчет не принимались.
При построении экономичееикх характеристик выбира лись наиболее часто встречающиеся на нефтяных промыслах типы электродвигателей всех основных характерных техноло гических групп.
Экономические характеристики нефтепромысловых потре бителей электроэнергии строились отдельно для узла нагруз ки, питающего характерную совокупность основных потреби телей электроэнергии нефтяного района (глубиннонасосные установки, компрессорные станции, насосные установки для перекачки воды и нефти), и отдельно для узла нагрузки, пи тающего группу буровых установок. Выделение электропри емников буровых установок (вызвано тем, что режим их рабо ты в значительной степени отличается как от режима рабо ты электроприемников других нефтепромысловых установок, так и от режима работы электроприемников большинства промышленных предприятий.
Схемы питания и необходимые расчетные параметры уз лов нагрузок показаны на рис. 11. Количество и мощность
30
35/6
6к6
Рис. И. Схема электроснабжения узла нагрузок нефтяного района
подключенных -к линиям электродвигателей |
приведены |
в табл. 5. |
|
Ввиду большого объема вычислительных работ последние были произведены с помощью ЭЦВМ.
Величина приведенных затрат в зависимости от напря жения на шинах узла нагрузки, питающего п отходящих ли ний, к которым подключены электроприемники, работающие
в m характерных |
режимах, |
может |
быть |
определена по |
|||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
m |
|
|
|
П3 |
|
|
|
|
3 (и) = 2 |
2 у и (“ <•/) |
+ |
Зу.з 2 р и*Ф |
(35) |
||||
|
;=1;-=1 |
|
|
|
/=1 |
|
|
|
|
где |
У,-;(йу)— значение |
экономической |
характери |
||||||
|
|
стики |
г-той |
линии, |
соответствующее |
||||
|
|
/-му расчетному режиму работы элек |
|||||||
|
|
троприемников; |
расчетного режима |
||||||
|
|
ty— длительность |
/-го |
||||||
Яд/ = |
|
г-той линии; |
|
|
|
|
|
||
Рд(и() — АР н — потери |
активной мощности в распре |
||||||||
|
|
делительной |
|
сети, |
равные |
разности |
|||
|
|
потерь |
при |
рабочем |
и номинальном |
||||
|
|
напряжениях. |
|
|
|
|
31
|
Линия № 1 |
|
Линия № 2 |
коэффици заент грузки |
Линия № 3 |
||
Ва |
|
установлен мощная ,ностькВт коэффици заент грузки |
вид |
установлен мощная ,ностькВт |
вид |
||
ри |
В И Д |
|
|
|
|
||
ант |
нагрузки |
|
|
нагрузки |
|
|
нагрузки |
I |
Глубинно- |
10X20 |
0*45 |
JKo.vmpec- |
200X2 |
0,7 |
Компрессор- |
|
насосная |
|
|
серная |
|
|
ная уста- |
п |
установка |
1-0 x 20 |
,0,45 |
установка |
200X2 |
07 |
новка |
То же |
Jo же |
[Го же |
|||||
ш |
*> |
10X20 |
0,45 |
> |
200X02 |
07 |
1» |
IV |
fc> |
1ЦХ,20 |
0,45 |
» |
200XI12 |
07 |
» |
V |
V |
1QX20 |
0,45 |
» |
200X12 |
07 |
|
VI |
('> |
10X G0 |
0,45 |
<» |
200X12 |
07 |
» |
Применительно к условиям работы электроустановок неф тяных районов формула (35) может быть несколько упро
щена.
Большинство основных потребителей нефтяных промыс лов работают круглосуточно. Групповой коэффициент вклю чения каждой из перечисленных групп электроприемников близок к единице, а загрузка нефтепромысловых электродви гателей колеблется в узких пределах. Следовательно, сум марные графики электрических нагрузок этих потребителей имеют стабильный характер. Указанное полностью подтвер ждается опытными замерами. Круглосуточная запись элек трических нагрузок этих установок показала, что величина их коэффициентов формы близка к единице.
Суммарный график электрических нагрузок районной под станции, питающей несколько нефтепромысловых групп при емников, также имеет равномерный характер. Отсюда следу ет, что в большинстве случаев нефтепромысловые электроприемники (а следовательно, и узлы нагрузок в целом) ра ботают в одном определенном режиме.
Это позволяет упростить расчетную формулу (35) и запи сать ее в виде:
ПП
3 ( и ) — 2 |
у,-( щ ) -7- Зу.в 2 Р м . |
(36) |
/л |
i=i |
|
На рис. 12 показаны экономические характеристики, пост роенные для узла электрических нагрузок основных нефте промысловых установок. Цифра у каждой кривой (см. рис. 12) соответствует номеру варианта нагрузки линий, отходящих от районной подстанции (см. табл. 5).
32
установлен мощная ,ностькВт |
коэффици заент грузки |
Линия № 4 |
коэффици заент грузки |
|
вид |
установлен мощная ,ностькВт 1 |
|||
|
|
нагрузки |
|
|
200X2 |
0,7 |
Водяная |
300X2 |
0;6 |
|
|
насосная |
|
|
200X2 |
'0,7 |
То же |
300,Х2 |
016 |
200X12 |
Р.7 |
?•> |
300X2 |
06 |
200X12 |
0,7 |
» |
300X6 |
01,6 |
200X12 |
07 |
» |
3001X6 |
0,6 |
200X 12 |
0,7 |
|
ЗС0Х6 |
Об |
Рис. 12. Экономические характеристики узла на грузки нефтяного района
|
Т а б л и ц а 5 |
|
Линия № 5 |
коэффици наент грузки |
|
вид |
установлен мощная ,ностькВт |
|
нагрузки |
|
|
Нефтяная |
220X2 |
0,6 |
насосная |
|
|
То же |
22,0X8 |
0,6 |
» |
220X2 |
0,6 |
.» |
220X2 |
0,6 |
» |
220X8 |
0,6 |
» |
220X8 |
0,6 |
Как видно из рис. 12, для каждого варианта (сочетания характерных потребителей электроэнергии нефтяных промыс лов) наибольшую экономию затрат можно получить, поддер живая на шинах районной подстанции (с низкой стороны) напряжение выше номинального приблизительно на 7,5%.
Несмотря на то, что построение экономических характе ристик узлов нагрузок связано с громоздкими подсчетами, такие характеристики необходимы для оперативного решения ряда важных вопросов проектирования и эксплуатации элек троустановок нефтяных промыслов (например, для правиль ного выбора ответвления у трансформаторов). Отсюда выте кает насущная задача построения экономических характери стик узлов нагрузок простыми и доступными методами.
Одним из возможных путей решения этой задачи являет ся, на наш взгляд, построение экономических характеристик основных наиболее характерных нефтепромысловых потреби телей электроэнергии, приведенных к шинам низкого напря жения узлов нагрузок. Эти характеристики должны учиты вать средние величины потерь напряжения от низковольтных шин узла нагрузки до зажимов приемника, а также среднее значение дополнительных потерь мощности в распредели тельной сети при работе электроприемников с напряжением, отличным от номинального.
В табл. 6 приведены средние значения потерь мощности и напряжения в распределительных сетях нефтяных промыс лов. Данные о потерях мощности получены по результатам исследований, выполненных ранее. Величины потерь напря жения определены по формуле, учитывающей связь этой ве личины с величиной потерь мощности
Аи % = 1,5АР % cos ф. |
(37) |
Наименование потребителей электроэнергии
Компрессорные станции...................
Глубиннонасосные установки Насосные вторичных методов . . .
Насосные по перекачке нефти . . .
Таблица 6
Средние значения потерь мощности и напряжения в распределительных сетях, %
№Дм
0,7 |
0,82 |
10 |
8,3 |
U |
1.3 |
1,1 |
1,28 |
34