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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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)

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