Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

В цепь первичной обмотки каждого трансформатора вклю­ чена реактивная катушка Р, ограничивающая ток при повы­ шении проводимости эмульсии и аварийных режимах, вызываю­ щих рост тока. Оперативное включение и отключение дегидра­ тора осуществляется кнопками КВ и КО, которые замыкают и размыкают цепи катушки контактора ЛВ.

Одна пара кнопок КВ1 и KOI установлена на панели уп­ равления в помещении операторной, а дублирующая пара кно-

380/220В

Рис. 9.14. Схема электрических соединений электрооборудования горизонталь­ ного электродегидратора 1ЭГ-160

пок КВ2 и К02 — в шкафу управления дегидратором. Защита от сверхтоков обеспечивается максимальными токовыми реле РМ1 и РМ2, действующими через указательные реле РУ1 и РУ2 и промежуточное реле РП1 на катушку контактора. При падении уровня нефти в электродегидраторе ниже определен­ ного значения срабатывает сигнальное устройство СУ, контакт которого через промежуточное реле РП2 обесточивает катуш­ ку ЛВ и отключает трансформаторы. Доступ к трансформато­ рам и реакторам, установленным на специальной площадке, возможен лишь при отключении питания дегидратора. Это обес­ печивается введением в схему «дверного» контакта БКД,

361

ское оборудование, а на каждом из трех одноосных прицепов — по станции управления и автотрансформатору. В новейших ус­ тановках (типа 1УЭС-1500) содержится пять комплектов на­ гревательного оборудования.

Глубинный нагреватель (рис. 9.15) в качестве основного элемента содержит трубчатые электронагреватели (например, электронагреватель НММ 17,85/21).

Кабель-трос (типа КТГН-10) содержит три токопроводящие жилы площадью сечения по 4 мм2 и три сигнальные жилы пло­ щадью сечения по 0,56 мм2. Электронагреватель присоединяется кабелем к находящемуся на дневной поверхности автотрансфор­ матору, а последний — через станцию управления получает пи­ тание от штепсельного разъема, имеющегося в блоке управле­ ния двигателем станка-качалки. Автотрансформатор с отпай­ ками обеспечивает необходимое для работы электронагревателя

на первичную обмотку автотрансформатора при помощи кон­ тактора, управляемого кнопками. Схема обеспечивает автомати­ ческое возобновление питания нагревателя после восстановления напряжения, при перерывах электроснабжения.

Предусмотрена защита от коротких замыканий при помощи автоматического выключателя в силовой цепи с электромагнит­ ным расцепителем. Защита от длительных перегрузок осущест­ вляется тепловыми реле и от замыканий на землю в цепи вто­ ричной обмотки автотрансформатора — токовым реле, включен­ ным во вторичную цепь трансформатора тока ТИП. В установ­ ках 1УЭС-1500, кроме упомянутого, предусмотрено автоматичес­ кое включение и отключение напряжения питания по сигналам датчиков температуры электронагревателей. В установках ста­ ционарных электронагревателей энергия от автотрансформатора подводится по кабелю КРБК (КПБК), прикрепляемому к насос­ ным трубам. Здесь предусматривается также включение и от­ ключение электронагревателя по заданной программе.

При периодическом прогреве расплавляются парафиновые и асфальтово-смолистые отложения в призабойной зоне. Эти отло­ жения при вводе скважины в эксплуатацию выводятся из пласта.

При стационарном прогреве вокруг скважины в пласте соз­ дается кольцевая зона с радиусом до 1 м с постоянно сохраня­ ющейся, достаточно высокой температурой, что определяет зна­ чительное снижение вязкости нефти. Тепловая обработка приза­ бойной зоны предотвращает выделение парафина в виде кристаллов из растворенного состояния.

Для борьбы с отложениями парафина в трубках скважин ис­ пользуют и механические способы. При механическом способе очистки подъемных труб от парафина применяются скребки той или иной конструкции, перемещающиеся внутри труб вдоль ко­

363

Глава 10

Электрическое освещение нефтяных и газовых промыслов

§ 62. Электрические источники света, осветительная арматура и светильники

В качестве электрических источников света на нефтяных про­ мыслах применяются лампы накаливания и люминесцентные лампы. Иногда применяются ртутные лампы высокого и сверх­ высокого давлений, создаваемых парами ртути в колбе.

Лампы накаливания общего назначения мощностью до 40 Вт выполняются вакуумным, без газового наполнения. Колбы более мощных ламп заполняются после откачки смесью инертных газов.

Тело накала у всех ламп изготовляется из вольфрама. В га­ зополных лампах мощностью до 100 Вт тело накала выполнено в виде вольфрамовой биспирали, а лампы мощностью от 150 до 1 500 Вт изготовляются со спиральным телом накала. Биспиральные лампы общего назначения с повышенной световой от­ дачей мощностью от 40 до 100 Вт заполняются криптоном в сме­ си с небольшим количеством азота или аргона. Лампы общего назначения выпускаются на напряжения 12, 36, 110, 127, 220 В. Мощности ламп находятся в пределах от 15 до 1 500 Вт и соот­

ламп лежит в пределах 8,7—19,7 лм/Вт для ламп на 127 В и 7,0—18,7 лм/Вт для ламп на 220 В. Меньшее предельное значе­ ние световой отдачи относится к лампам мощностью 15 Вт, а большее — к лампам мощностью 1 500 Вт. Таким образом, све­ товая отдача, характеризующая экономичность ламп, возрастает с уменьшением номинального напряжения и увеличением элек­ трической мощности лампы. Средний срок службы ламп нака­ ливания 1 000 ч.

Отклонения напряжения питающей сети от номинального сильно влияют на световой поток, светоотдачу и срок службы ламп накаливания. Так, например, при снижении напряжения на 10 % световой поток уменьшается на 30%, световая отдача уменьшается на 20 %, срок службы возрастает более чем в 3 раза. При увеличении напряжения на 10% сверх номиналь­

365

большую светлую отдачу и больший срок службы, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы менее чувствительны к колебаниям напряжения. Они выпускаются мощностью 15, 20, 30, 40, 80, и 125 Вт, на напряжения 127 и 220 В.

Если световая отдача нормальных ламп накаливания лежит в пределах 7—20 лм/Вт, то для люминесцентных ламп она со­ ставляет 75—80 лм/Вт, а срок службы последних составляет 5 000 ч, превышая в 5 раз срок службы ламп накаливания. Од­ нако люминесцентные лампы имеют и недостатки: необходи­ мость в относительно сложных пусковых устройствах, пульса­ ции светового потока и связанный с ними стробоскопический эффект при работе на переменном токе, малая пригодность для местного освещения.

Осветительные приборы ближнего действия, называемые све­ тильниками, содержат источник света и осветительную арма­ туру. Осветительные приборы дальнего действия называются прожекторами. Арматура служит для перераспределения све­ тового потока источника света в нужном направлении, защиты глаз работающих от слепящего действия ярких частей источ­ ника света, защиты источника света от механических повреж­ дений, защиты источника света от загрязнений и воздействий внешней среды.

Применяемые на нефтяных промыслах светильники по кон­ структивному исполнению различают: открытые, защищенные (неуплотненные), влагозащищенные, закрытые, взрывозащи­ щенные.

Экономичность светильника определяется его коэффициен­ том полезного действия, равным отношению светового потока, излучаемого светильником, к световому потоку источника света, заключенного в светильнике.

На рис. 10.1 показаны некоторые стационарные типы све­ тильников прямого света, применяемые на промыслах. При ре­ монтных работах используются и переносные светильники с лам­ пами, питаемыми при напряжении не выше 36 В, используются также переносные светильники с автономным питанием, заклю­ ченные во взрывозащищенную арматуру для работы около скважин и аппаратуры сборных пунктов.

Для освещения открытых пространств применяются про­ жекторы, в которых с помощью специальной оптики световой поток собирается в концентрированные лучи, обеспечивающие освещение больших площадей.

Для устройств светоограждения высокогабаритных соору­ жений в целях безопасности полетов применяется светосигналь­ ная арматура 3-го типа ЗОЛ-2 с красным стеклом и специаль­ ной лампой СГ-7 (220 В, 130 Вт).

Светильники, прожекторы и светосигнальная арматура, при­ меняемые на нефтепромыслах, выпускаются в климатических исполнениях У1, У2, ХЛ1 и Т.

366

испытание изоляции стационарных трансформаторов с вто­ ричным напряжением 12—36 В — не реже 1 раза в год, перенос­ ных трансформаторов— 1 раз в квартал.

Установку и очистку светильников, смену перегоревших ламп и плавких вставок и ремонт осветительной сети выполняют ра­ бочие, имеющие квалификацию электрика, при снятом напря­ жении, причем квалификация этого персонала должна быть не ниже 2-й группы. В распоряжении дежурных электромонтеров, обслуживающих электроосветительные установки, должен быть запас плавких вставок, предохранителей, ламп, выключа­ телей.

§ 63. Системы и виды освещения

За единицу светового потока, излучаемого источником света в 1 с по всем направлениям, принят 1 люмен (лм). На один квадратный метр поверхности земли в летнее время в солнечный день падает световой поток 10 000 лм. Лампа накаливания мощ­ ностью 150 Вт излучает световой поток 1 845 лм, люминесцент­ ная лампа белого света мощностью 40 В т— 1 920 лм. Освещен­ ность поверхности, на которую падает световой поток, измеря­ ется в люксах (лк): 1 лк представляет собой освещенность

мыслов составляет 2—50 лк, в зависимости от рода выполняе­ мых работ. Для ремонтно-механических работ средней точности требуется освещенность 50—60 лк.

Для характеристики эффективности и экономичности источ­ ника света применяют термин световая отдача, под которым понимают отношение светового потока к его электрической мощ­ ности.

Различают следующие системы и виды освещения. Системы освещения: общее для освещения какого-либо помещения или части помещения с одинаковой освещенностью (равномерное) или с различной освещенностью (общее локализованное осве­ щение); местное (стационарное и переносное), служащее для освещения только рабочих поверхностей; комбинированное, представляющее собой совокупность общего и местного освеще­ ния. При устройстве комбинированного освещения освещенность на рабочей поверхности от светильников общего освещения дол­ жна составлять не менее 10% от нормы комбинированного ос­ вещения для данного источника света, но не менее 100 лк при люминесцентных лампах и 30 лк при лампах накали­ вания.

Виды освещения: рабочее, предназначенное для обеспечения необходимых условий вйдения при нормальной работе освети­ тельной установки (вдоль границы охраняемой территории ус­

368

танавливается охранное освещение, являющееся разновидностью рабочего освещения); аварийное, обеспечивающее условия ви­ дения при аварийном погасании рабочего освещения, причем оно подразделяется на аварийное освещение для продолжения работы и на аварийное освещение, создающее освещенность, достаточную для безопасного выхода из помещения.

Для выбора системы освещения, определения типа, числа, мощности и расположения светильников необходимо знать нормы освещенности рабочих поверхностей.

Нормы освещенности для помещений относятся к поверхно­ стям, находящимся на расстоянии 0,8 м от пола в горизонталь­ ной плоскости.

§ 64. Методы расчета осветительных установок

При проектировании освещения в соответствии с нормами освещенности выбирают систему освещения, определяют тип, число, мощность и расположение светильников.

Метод расчета мощности светильников выбирают в зависи-

369

мости от характера освещаемого объекта. Число и мощность светильников для общего освещения небольших помещений (при равномерном размещении светильников) определяют ме­ тодом коэффициента использования светового потока. Освеще­ ние открытых пространств, больших цехов, местное и комбини­ рованное освещение рассчитывают точечным методом. Для приб­ лиженного расчета общего освещения прибегают к методу удельной мощности.

Метод коэффициента использования светового потока

Этот метод применяется для расчета общего равномерного освещения, когда свет, отраженный от стен и потолка, имеет су­ щественное значение. Основная формула метода:

где F — световой поток каждой лампы, лм; Emin— заданная ми­ нимальная освещенность, лк; К — коэффициент запаса, равный 1,3—1,7 для ламп накаливания и 1,5—2, для люминесцентных ламп; 5 — площадь помещения, м2; z= E cv/Emin— коэффициент

Коэффициент ц является функцией нескольких переменных и при расчете определяется по таблицам с учетом типа светиль­ ника, коэффициентов отражения стен, пола и потолка, высоты подвеса светильника над рабочим местом, а также соотноше­ ния между размерами помещения. По расчетному световому потоку лампы подбирают мощность ближайшей стандартной лампы. Если задана единичная мощность ламп, то из фор­ мулы (10.1) может быть найдено необходимое число светиль­ ников (так, в частности, рассчитывают люминесцентное осве­ щение) .

Точечный метод

Точечный метод применяют для расчета освещения как гори­ зонтальных, так и любых других поверхностей при общем рав­ номерном или локализованном, а также местном освещении, но при условии, что отраженная составляющая освещенности невелика.

ш