Електропостачання

1. Опис технологічного процесса.

2. Вибір системи та опис принципової схеми.

3. Розрахунок параметрів в електричної схеме.

4. Вибір электрооборудования.

5. Розміщення приладів контролю та управления.

6. Сметно-финансовый расчет.

7. Техніка безопасности.

Що Застосовується у видобутку і транспорті газу електрообладнання, а як і для будівництва магістральних і газопроводах. Є у вигляді силове електрообладнання т. е. то, який безпосередньо пов’язані з приведенням на дію технологічних пристроїв й електрообладнання встановлений у пристроях електропостачання цих установок.

Нафтові промисли нині повністю электрифицированы, що дозволило застосовувати зручні, прості й економічно вигідні електродвигуни. Зменшити споживання палива на промысле,.

створити сучасний привід робочих механізмів, дозволяють здійснювати комплексну автоматизацію виробничих процессов.

Зростання питомої споживання електроенергії характеризує збільшення енергоозброєності нафтової промисловості, з яким він і зростання продуктивність праці. Нині на нафтових та газових промислах перебувають у експлуатації понад 50 відсотків тисяч км ліній електропередач, більш 150 тисяч електродвигунів потужністю близько 6300 тисяч кВт. Здобич нафти і є околицях Півночі, Сибіру та Казахстану їх транспортування європейську частину країни необхідно зробити найважливішими ланками енергетичної програми до 2000 року. Виконання поставлених завдань можна тільки з урахуванням інтенсифікації виробництва, економіки всіх видів ресурсів, матеріалів, сировини й енергії, зростання продуктивність праці і підвищення ефективності виробництва. Сучасний рівень теорії та практики енергетики нафтової промисловості досягнуто зусиллями багатьох поколінь учених й інженерів. Вперше електроенергія на нафтових промислах була застосована у 1900 року. З того часу видобування нафти, закачивание води в пласти підтримки пластового тиску, водопостачання, перекачування нафти магістральним і внутрипромысловым трубопроводах здійснюється повністю електрифікованими буровими установками. Застосування електроенергії на підприємствах сприяє підвищенню економічних пріоритетів і механічних показників виробництва. Електрифікація нафтової промисловості, у нашій країні складає базі застосування електроприводів змінного струму. Гост електричних навантажень зокрема нафтовий і представники газової промисловості зумовлює необхідність розвитку потужності генераторів, ліній електропередач і підстанцій в енергосистемах, оскільки більшість эл. энергии на підприємствах йде від державних энергосистем.

Найбільший обсяг энергостроительства у галузі посідає райони приросту видобутку нафти і є у Західному Сибіру, Казахстані та др.

Повна електрифікація основних та допоміжних засобів. Операцій проводки свердловин з урахуванням потужних регульованих тиристорных эл. приводов створює передумови до застосування в бурових установках ЕОМ й створення АСУ буріння. Заміна ручної праці на автоматический.

1. Опис технологічного процесу.

Основними технологічними механізмами на насосних станціях і нафтобазах є відцентрові насоси, перекачувальні нафту, воду, рідкі нафтопродукти, каналізаційні стоки. Для перекачування в’язких і густих нафтопродуктів використовують поршневі насосы.

У насосних станціях водопостачання для приводу малих та середніх насосів застосовують короткозамкнутые асинхронні двигуни загального призначення серії 4А чи АО2 на напруга 380/660 вольт. Для приводу потужних насосів застосовують асинхронні чи синхронні двигуни напругою 6 — 10 кВ серії АТД2 чи СТД з прямим пуском від повного напруги мережі. Насосні станції перекачування води заглубленного типу розташовані біля нафтоперегінних і газокомпресорних станцій у разі затекания у яких важких нафтових газів обладнують періодично діючі приточно витяжні вентилятори. Апарати управління та цивільного захисту розміщують реклами у металических шафах, встановлених у машинному залі насосів. Управління високовольтними двигунами здійснюється з машинного залу впливом на вкл. масленные вимикачі встановлюються в окремому приміщенні розподільного устрою 6 — 10 кВ. Для паркана води з артезіанського колодязя використовують насоси опущені у замкову шпарину, привід до насмокчу здійснюється за допомогою валу, поводить електродвигун погружного типу. Для запобігання то влучення в насос різних забруднень на всасывающем кінці встановлюється фільтр — сітка. Збір і відкачка рідини з резервуара здійснюється насосом, суміщеним з вертикальним двигуном погружного типу. Напруга до двигуна подається кабелем закріпленому на трубопроводі, яким перекачиваемая рідина подається нагору. Заглибні двигуни можуть працювати лише зануреними у перекачиваемую рідина.

Для захисту ПЭДа від влучення всередину корпусу пластової рідини застосовується гидрозащита. Для двигуна випуску 1973 року гидрозащитой є протектор. Протектор є сталеву трубу кілька меншого діаметра ніж в двигуна, усередині якої ніпель створює дві камери заповнені відповідно густим і рідким олією. Усередині протектора проходити вал, який би з'єднав двигун з насосом. Вал відокремлюється від камер втулками. Через отвори в корпусі протектора поршневі які у камері, передається гідростатичний тиск рідини в свердловині. Крім цього тиску поршень діє як і зусилля пружини. На підвищення надійності роботи насосного агрегату і збільшення тривалості межремонтного періоду розробили нові види гидрозащит, які застосовують до тих ж двигунам і насосам. Для ПЭДа я використовую відцентровий насос оскільки нам непотрібен створювати велике тиск, як і відцентровий насос проти поршневим надійніший у роботі, потребує менших часу з його обслуговування. Оскільки режим роботи в нас тривалий те важливо не ККД, а надійність роботи.

2. Вибір системи та опис принципової схемы.

Для ПЭДа ми вибираємо асинхронний двигун з короткозамкнутым ротором оскільки режим роботи в нас тривалий то важливими критеріями за вибором двигуна є його надійність, простота виконання .

Переваги — простота конструкції, надійність в експлуатації та порівняно низька вартість, у нафтової і представники газової промисловості АТ з короткозамкнутым ротором набули найбільшого поширення. З іншого боку АТ не вимагає харчування преосвітніх установок оскільки отримують живлення безпосередньо від мережі змінного тока.

Недоліки — При пуск АТ без обмежують опорів струми в статоре і роторе у кілька разів перевищують номінальні величини. У двигуні з короткозамкнутым ротором пускової струм на чотири — 7 разів перевищує номінальний. Принаймні розбігу зменшується ЭДС ротора і струми ротора і статора. При ковзанні рівному 0 т. е. при синхронної частоті обертання, струм ротора знижується нанівець, а струм статора до сили струму холостого хода.

Корпус статора в ПЭДе є сталеву трубу, У яку запресованы магнітні пакети статора довгою 320−450 мм, набрані з електротехнічній стали. Статор складається з окремих магнітних пакетів «секцій» розділених короткими пакетами з немагнитного матеріалу. Двополюсна обмотка статора виконано спільної усіх її секцій. Ротор як і складається з окремих секцій довгою кожної близько 400 мм, відповідальних секціям ротора, сидячих спільною для валу. Між секціями ротора встановлено проміжні підшипники качения які спираються на немагнитные пакети статора, предотвращающие дотик до інших ротора про статор, який би неминуче при довгому роторе і малих повітряних проміжків, які перевищують У цих машин 0.4 мм .

Ротор закріплюється у верхній частині двигуна — підвішується на верхньому подпятнике — радиально-упорном подшипнике. Корпус двигуна закінчується верхню частину голівкою, що закриває лобові частини обмотки і відданість забезпечує приєднання протектора. Нижні лобові частини обмотки закриваються підставою двигуна, у якому розміщується масляний фільтр і клапан. Внутрішня порожнину двигуна заповнена спеціальним маловяжущим олією, яка під дією турбинки насадженої на вал ротора вони проходять по зазору між ротором і статором і йде паралельно каналами між корпусом двигуна і до зовнішньої поверхнею статорных пакетів. потрапляє у фільтр і повертається до до турбинке на каналі має всередині валу охолодження електродвигуна з вирівнюванням температур найбільш нагрітих і менше нагрітих частин. Порожнину двигуна заповнюється олією через клапан.

Управління і захист ПЭДа здійснюється з допомогою комплексів апаратури ПГХ — 5071 і ПГХ — 5072. 1968 року. Ці комплекси забезпечуються захистом від замикань на грішну землю, що здійснює миттєве відключення установки у разі струму замикання на грішну землю силою 2 Проте й більш як у погружном електродвигуні, кабелі чи автотрансформаторе. Схема ПГХ — 5071 дає можливість 1) Ручного управління. 2) Автоматичного управління. Робота в ручному режимі встановлюємо перемикач SA у безвихідь (Р) ручне управление.

Пуск здійснюється натисканням кнопки SB 1. Порушується обмотка котушки KL2 і замикається його замикаючі контакти. Контакт KL 2.2 підготовляє ланцюг харчування контактора KM, контакт KL 2.1 подає харчування через замкнутий контакт KL 4.1 обмотки реле KT1, а контакт KL 2.3 шунтирует ланцюг кнопки SB1 і контактів KM, KL 3.5. Через визначений час після подачі харчування на реле KT1 замикається проскальзывающий контакт KT 1.2 у подальшому ланцюгу реле KL3, що зумовлює порушення останнього по ланцюга, що містить контакт KL 4.2 Реле KL3 залишається включеним після розмикання контакту KT 1.2, одержуючи харчування через свій який замикає контакт KL 3.2. Контакт KL 3.1 забезпечує харчування KT1 через власний контакт KT 1.1 Поруч із замиканням контакту KL 3.3 порушується котушка KM. Головні контакти KM 1.1 через автотрансформатор і кабель подають харчування ПЭДу, а який замикає блок — контакт KM 1.2 шунтирует контакт KL 3.3, забезпечуючи харчуванням котушки контактора KM після розмикання контакту KL 3.3. У час включення погружного електродвигуна спрацьовують максимально токовые реле KA4 і KA6 захисту від междуфазных короткі замикання і струмів перевантаження, перевищують 1.4 номінального струму двигуна. Розмикаються контакти KA 4.2 і KA 5.2 у ланцюзі реле KL2 але останнє не вимикається бо в час що триває пуск двигуна, ці контакти шунтируются размыкающим контактом KL 4.5. Після 2−3 сек із моменту внесення контактора KM, достатніх для закінчення пускового режиму, реле KT1 замикає контакт KT 1.2, що зумовлює срабатыванию реле KL3. Контакт KL 3.2 замикаючись, створює ланцюг для харчування реле KL4 після розмикання контакту КТ 1.2. Контакт KL 4.5 розмикаючи дозволяє здійснити автоматичне відключення установки при спрацьовуванні реле захисту KA4 і KA6 і за опусканні якоря реле мінімального струму КА2 покликаного забезпечити відключення установки при зриві подачі рідини насосом. Якщо на момент включення реле KL4 пуск двигуна я не встиг закінчиться, то контакти KA 4.2 і KA 6.2 залишаться разомкнутыми і вирушити вслід за розмиканням контакту KL 4.5 выключится реле KL2 Контакт KL 2.2 відключить котушку контактора KM, що викликає відключення установки. Контакт KL 4.1, розмикаючи позбавляє харчування реле KT1 через ланцюг, содержащию контакт KL 2.1, але реле KT1 продовжують бути включеним на напруга, харчуючись через ланцюг, содержащию контакти KT 1.1 і KL 3.1. Контакт KL 4.2 розмикаючи позбавляє харчування реле KL3.

Ланцюги харчування реле KL3 через контакти KA3 і KA5 розімкнуті, тому що ці контакти після закінчення пускового процесу погружного двигуна розімкнуті. Включення реле KL3 призводить до размыканию контактів KL 3.4 і обесточиванию реле KT2, размыканию контакту KL 3.1 і обесточиванию реле KT1, яке розмикає свої контакти KT 1.1, KT 1.2. Реле KA3 і KA5 є максимально токовыми реле, призначеними відключення установки і часу близько двох хвилин (що з реле KT2) при тривалих перевантаженнях двигуна не більше від 1.2 — 1.4 номінального струму двигуна. Оскільки контакт KL 3.4 у ланцюги реле KT2 виявляється замкнутим під час пуску тимчасово до 3 сік, то останнє, маючи витримку близько двох хвилин, не встигає спрацювати. Якщо ж реле KA3 і KA5 спрацьовують через перевантаження після закінчення пускового режиму, всі вони, замикаючи своїми контактами KA3 і KA5 ланцюг реле KL3 тимчасово, більше 2 хвилин, викликають наступним дією контакту KL 3.4 спрацьовування реле KT2. Контакт реле KT2 відключає котушку реле KL2, і розмикання контакту KL 2.2, обесточивающего котушку KM, призводить до зупинки погружного двигуна. При спрацьовуванні реле захистів KA1, KA4, KA6 включається реле сигналізації KH. Блинкер цього реле сигналізує про вимиканні установки від результатів цих захистів, а контакт KH 1.1 розриває ланцюг реле KL2. Для ручного вимикання установки необхідно встановити перемикач SA у безвихідь «0» стоп. У цьому позбавляється харчування схема управління, обестачивается котушка контактора KM контакти якого відключають харчування автотрансформатора.

При герметизованому груповому зборі нафти можна проводити автоматичне включення і вимикання установки залежно тиску в нагнетательном трубопроводі. З цією метою використовують контакти ВД і НВ контакти электроконтактного манометра, встановленого в нагнетательном трубопроводі, прокладываемом свердловини до сборному пункту. При підвищенні тиску понад допустимих значень замикається контакт ВД і подає харчування від контакту перемикача SA на реле KL1. Контакт KL 1.1 знеструмлює реле KL4. Після вимикання реле KL2, воно своїм контактом KL 2.3 позбавляє харчування реле KL1, а контактом KL 2.2 відключає котушку контактора KM, вимикаючи заглибний двигун. За зменшення тиску до нормального значення розмикається контакт ВД і замикається контакт НВ, подаючий харчування на реле KL2, що зумовлює автоматичному включенню установки.

3. Розрахунок параметрів силовий частини схеми .

1. Визначаємо робочий струм у силовий частини схеми по формуле:

2. Визначаємо робочий струм схеми управління. Щоб знайти максимальний робочий струм схеми, вибирають момент, коли включено якомога більше элементов.

Приймаємо потужність котушок магнітних пускателей рівної 10 Вт, а потужність котушок реле 6 Вт.

5. Розміщення приладів контролю та автоматики.

Усе обладнання надане службовці керувати, захисту, й контролю над двигуном, міститься у шафі управління. Розміщається він у ньому так: XA — клемник чи клемниковая колодка. Усередині шафи управління розміщуються: автоматичні вимикачі, магнітні пускачі, проміжні реле, реле захисту. На передній панелі чи панелі управління розміщуються: ключі управління, вимірювальні прилади, сигнальні лампочки. Електричні сполуки між обмотками елементів всередині шафи здійснюється за допомогою клемника, як і через клемник підводиться харчування до шафі.

6. Сметно — фінансовий розрахунок.

Сметно-финансовый розрахунок необхідний визначення початкової вартості як вкладень для придбання устаткування, і на вартість монтажних і налагоджувальних робіт, за установці оборудования.

1. Початкова вартість устаткування: 1.416.000.

2. Монтажно — налагоджувальні роботи: 1.416.000 * 0.2 = 283 200 руб.

3. Накладні витрати: 1.416.000 * 0.05 = 70 800 руб.

4. Непередбачені витрати: 1.416.000 * 0.1 = 141 600 руб.

5. Планові накопичення: 283 200 * 0.08 = 22 656 руб.

Усього: 1 416 000+283200+70 800+141600+22 656 = 1.934.256 руб.

7. Техніка безпеки.

Працюючи що з доторком до токоведущим частинам електропривода чи обертовим частинам електродвигуна, перед роботою необхідно переконається висить на його пусковому устрої чи ключі управління табличка «Не включати. Працюють люди! «Працюючи з електродвигуном напругою вище 1 кВ що з доторком до токоведущим частинам, необхідно переконається за відсутності напруги на токоведущих частинах. Потрібна як і заземлити кабель (з отсоеденением його від електропривода чи ні отсоеденения). Працюючи на механізмі, якщо вона пов’язані з доторком до обертовим частинам або якщо рассоеденена сполучна муфта, заземлення яке живить кабелю не требуется.

Усі працівники ел. ділянках повинен мати посвідчення про те як іспиту технічно безпеки чи відповідного інструктажу. До організаційним заходам, які забезпечують безпеку роботи з електротехнічних ділянках напругою вище 1 кВ, ставляться: оформлення роботи нарядом, оформлення допуску на роботу, нагляд під час роботи, оформлення перерв у роботі, переходів інше робоче місце, закінчення робіт. Роботи на електротехнічних ділянках напругою вище 1 кВ ремонтним та інших неоперативним персоналом, здійснюються за поряд. Під час роботи слід дотримуватись такі правила безпеки:

включатиме й вимикати разъеденители ізолюючої штангою лише у діелектричних рукавичках. Встановлювати і знімати запобіжники в ланцюгах напругою вище 1 кВ з допомогою ізолюючих кліщів і з допомогою діелектричних рукавичок. Висновки обмоток і кабельні воронки ел. двигуна напругою вище 1 кВ повинні бути закриті огородженнями, які можна зняти, не відгвинтивши гайок і гвинтів. Знімати ці огорожі під час роботи двигуна забороняється. Обертають частини эл. двигателя — контактні кільця, шківи, муфти, вентилятори, опорні частини валів мали бути зацікавленими обгороджені. Операції з пусковими пристроями эл. двигателя напругою вище 1 кВ, мають ручного управління, повинні виробляється у діелектричних рукавичках. Перед пристроями, розміщених у сирих місцях, необхідно встановити дерев’яні грати на ізоляторах. Жінки з обслуговування эл. двигателей повинні вдягати головного убору і спец одяг — комбінезон. Обслуговування агрегатів у жіночому сукню забороняється. Зазвичай працювати у електроустановках під напругою забороняється. Однак у виняткових випадках можливе проведення деяких робіт у ел. установках, наприклад, з частковим зняттям напруги. Допускається використовувати токоизмерительные кліщі в установках напругою вище 1 кВ за умови кріплення амперметра на кліщах. У установках до 1 кВ допускається застосування кліщів з винесеним амперметром. При вимірах кліщі треба тримати у положенні, заборонена нагинання корпусу над приладом для читання показань амперметра. У іншому слід суворо керуватися місцевими інструкціями по ТБ.

До захисним засобам ставляться: гумові рукавички, гумові високовольтні боти, гумові калоші, гумові килимки і доріжки, ізолюючі підставки, ізолюючі штанги і клещи.

Л тощо е р, а т у р а.

1. Меньшов Б. Г, «Электрофикация підприємств нафтової та газової промисловості» Москва. Надра 1984 г.

2. Зимін О. Н, Преображенський В.І, «Електроустаткування промислових підприємств й установки» Москва. Энергоиздат 1981 г.

3. Бландер С. Г, Суд И. Л, «Електроустаткування нафтової та газовій промисловості» Москва. Надра 1986 г.

4. Яризов А. Д, Меньшов Б. Г, «Електроустаткування нафтової та газовій промисловості» Москва. Надра 1990 г.

5. «Електротехнічний довідник тому 1» (Під загальною редакцією професорів Московського Енергетичного інституту) М. Энергоиздат 1985 г.

6. «Електротехнічний довідник тому 2» (Під загальною редакцією професорів Московського Енергетичного інституту) М. Энергоиздат 1984 г.

7. «Правила устрою електроустановок» (Міненерго СРСР 6-те видання перероблено і доповнене) Москва. Энергоиздат 1987 г.

8. Неклепаев Б. М, Крючков І.П, «Електрична частина електростанцій і підстанцій» Москва. Энергоиздат 1989 р.