Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

где P — мощность ламп в каждом светильнике, Вт; 5 — площадь помещения, м2; N — число светильников.

Фактическую мощность ламп выбирают по стандартам бли­ жайшей к найденному значению мощности Р.

Таблица 10.2

Нормы освещенности и ориентировочное размещение светильников на буровой установке

372

§ 65. Освещение основных промысловых объектов

Для осветительных сетей буровых установок применяется напряжение 220 В, получаемое от трансформатора 6000/380/220 В (при неавтономном приводе) или от дизель-генератора (при ав­ тономном приводе). В отдельных случаях цепи освещения буро­ вой установки питаются от промысловой осветительной сети. Присоединение осветительной сети осуществляется через авто­ матический выключатель и магнитный пускатель; кнопку управ­ ления пускателя помещают так, чтобы можно было отключить освещение при выбросах нефти и газа. Аварийное освещение для продолжения работы питается от трансформатора 220/12 В;

в соответствии с данными, приведенными в табл. 10.2.

Для вышки высотой 53 м предусматривается освещение только одних полатей верхнего рабочего, однако, если работа ведется с обоих полатей, то вторые также оборудуются двумя светильниками. Для освещения желобной системы устанав­ ливают светильники, размещенные на всем протяжении же­ лобов.

При отсутствии газовых проявлений для освещения приме­ няются пылеводонепроницаемые светильники. Если возможны газовые проявления, устанавливаются светильники повышенной надежности против взрыва типа НОВ (исключая точки для наружного освещения, у подстанции, в культбудке и для же­ лобов).

Источниками питания сети рабочего освещения на нефтяных и газовых промыслах обычно являются трансформаторы, общие для силовой и осветительной нагрузок. Площадь сечения про­ водников для осветительной сети выбирают по допустимой по­ тере напряжения и проверяют по условиям нагрева. Освеще­ нием территории промысла и объектов, расположенных на этой территории, управляют дистанционно, с помощью магнитных пускателей и контакторов с пунктов, оборудованных аппарату­ рой управления.

Для освещения устья скважин устанавливают закрытый (пы­ леводонепроницаемый) светильник на концевой опоре линии, подходящей к скважине. Мощность лампы 50—70 Вт. На авто­ матизированных промыслах, где скважины обслуживаются только в дневное время, установка светильников не обязательна. Для включения переносных светильников (при проведении ава­ рийных работ в ночное время) у скважины устанавливается розетка. К этой розетке при подземном ремонте скважин при­ соединяют светильники типа НОВ, располагаемые на опорах вышек и мачт в верхней их части.

373

Для вышек устанавливают пять светильников: два по 300 Вт на высоте 3—4 м, освещающие устья со стороны трактора подъ­ емника, и по одному светильнику для освещения пути талевого блока (на высоте 12 м, лампа 150 Вт); у верхнего рабочего (лампа 150 Вт) и у кронблока (лампа 100 Вт). Для мачт пре­ дусматривается три светильника: два на высоте 3—3,5 м мощ­ ностью 300 и 150 Вт и один 100 Вт для кронблочной пло­ щадки.

Для общего освещения резервуарных парков и открытых установок используются прожекторы с лампами мощностью 500 Вт, укрепленные на мачтах на высоте 12—18 м. Число про­ жекторов определяют по формуле

где S — освещаемая площадь, м2; Еср— средняя норма освещен­ ности, лк; К — коэффициент запаса, равный 1,3; F — световой поток лампы, лм; т] — коэффициент использования светового потока прожектора; т — коэффициент рассеяния (т=1,15 для больших поверхностей; т= 1,5 для узких участков).

Вслучае необходимости, кроме общего, предусматривается

иместное освещение. В зависимости от числа рабочих смен на­ ружное освещение территории и отдельных объектов допуска­ ется включать только во время осмотра или ремонта оборудо­ вания. Охранное освещение осуществляется прожекторами ПЗМ-35 или светильниками СПО-ЗОО и «Универсаль», устанав­ ливаемыми на высоте 6—7 м. Мощность ламп 100—150 Вт; про­ лет между прожекторами 70—75 м; между светильниками

30—35 м.

Светильники, устанавливаемые стационарно во взрывоопас­ ных помещениях классов В-I а и В-П (газокомпрессорные, газо- и воздухораспределительные пункты, установки комплексной подготовки нефти, насосные по перекачке нефти и др.), могут иметь любое взрывозащищенное исполнение для соответству­ ющих категорий и группы взрывоопасных смесей.

В этих помещениях обычно применяют светильники повы­ шенной надежности против взрыва (НОВ, НОГ) либо взрыво­ непроницаемые типа ВЗГ. Проводка выполняется в стальных трубах. Ввод в светильники осуществляется через герметизиро­ ванные сальниковые уплотнения.

Переносные светильники для взрывоопасных помещений про­ мыслов должны иметь взрывонепроницаемые, искробезопасное или специальное исполнение; снаружи светильники защищают металлической сеткой.

374

Глава 11

Электрооборудование компрессорных и насосных станций магистральных трубопроводов

§ 66. Общие характеристики компрессорных станций магистральных газопроводов

Для сжатия газа, транспортируемого по магистральным га­ зопроводам, служат компрессорные станции (КС), оборудован­ ные поршневыми и центробежными компрессорами.

Поршневые компрессоры приводятся в действие от газовых двигателей внутреннего сгорания (газомоторные компрессоры). Мощность двигателей этих компрессоров 2 500—4 000 кВт, а КПД агрегата доходит до 40%.

Основным преимуществом газомоторных компрессоров яв­ ляется возможность широкого регулирования их мощности из­ менением как частоты вращения коленчатого вала двигателя, так и режима работы самого компрессора. Применение таких компрессоров наиболее целесообразно при необходимости соз­ дания больших давлений на выходе, например в подземных хранилищах газа, где давление должно превышать 10 МПа.

В последние годы на рассматриваемых компрессорных стан­ циях широко используют центробежные компрессоры, имеющие важные преимущества перед поршневыми. К числу этих преи­ муществ, в частности, можно отнести: большую производитель­ ность; отсутствие внутренних трущихся деталей, требующих смазки; меньшую площадь, требуемую для установки компрес­ сора; более легкие фундаменты вследствие меньшей массы аг­ регатов и почти полного отсутствия толчков и вибраций; равно­ мерность подачи газа; меньшую стоимость установки, особенно с электроприводом.

Основной недостаток центробежных компрессоров опреде­ ляется трудностью регулирования их производительности, тре­ бующего регулируемого приводного двигателя.

Наиболее распространенными видами двигателей для при­ вода центробежных компрессоров в настоящее время являются электродвигатели и газовые турбины.

Центробежные компрессоры со степенью сжатия, превыша­ ющей 1,1, не снабженные устройствами для охлаждения газа в процессе сжатия, принято называть центробежными нагне­ тателями.

376

Из центробежных нагнетателей, широко применяемых на ра­ нее построенных КС магистральных газопроводов в сочетании с электрическим и газотурбинным приводами, можно отметить нагнетатели типов 280-11-1, 280-11-2, 280-12-2, 280-12-4, обеспе­ чивающие при одиночной работе производительность 184 м3/мин с номинальной частотой вращения 7 900 об/мин, соединяемые с приводным двигателем через повышающий редуктор и потре­ бляющие мощность около 4 000 кВт.

Применяются более производительные нагнетатели типов 520-12-1, НГ-280-9, 370-12-1 соответственно с производитель­ ностью при одиночной работе 420, 485, 340 м3/мин и потребляе­

другие. Они снабжены преимущественно газотурбинным при­ водом.

Вдальнейшем будут применять и более мощные установки

сприводом мощностью 16 000 и 25 000 кВт.

На компрессорной станции устанавливают от 4 до 26 цент­ робежных нагнетателей с электрическим или газотурбинным приводом. Число газомоторных компрессоров на одной станции достигает 20 и более. Ввиду относительно небольшой степени сжатия газа, обеспечиваемой центробежными нагнетателями, последние часто включаются последовательно. Все работающие агрегаты станции разбивают на параллельно работающие группы. В каждой из этих групп может работать один нагнета­ тель, либо два-три последовательно соединенных нагнетателя. Так, на промежуточных (линейных) КС газопровода «Оренбург-

кроме собственно компрессорных агрегатов, имеет систему га­ зовых коммуникаций, масляные системы, системы вентиляции двигателей, системы водяного охлаждения масла, а иногда газа, и т. д. В частности, операции при пуске и остановке двигателя привода центробежного нагнетателя связаны с операциями по изменению кранов газовых коммуникаций. Рассмотрим схему газовых коммуникаций компрессорной станции с пятью центро­ бежными нагнетателями, из которых один — резервный (рис. 11.1) Через входной кран № 7 газ из магистрального газопро­ вода 3, пройдя через пылеуловители 4 и маслоуловители 5, поступает на вход рабочих центробежных нагнетателей 1, сое­ диненных попарно-последовательно.

После двухступенчатого сжатия газ через обратные клапаны и краны № 8 и 8а направляется в магистральный газопровод. Перемычка с кранами № 6, 6а, 6р, бар и Д между приемным и нагнетательным шлейфами создает пусковой контур КС. Перед загрузкой КС в магистраль станция работает на этот контур.

377

Краны № 6р и бар имеют дистанционное управление с главного щита управления КС. Они служат для регулирования произ­ водительности КС за счет перепуска газа с выхода на прием и снабжены гидроприставкой, осуществляющей их ступенчатое открытие и закрытие. При аварийной остановке одного из по­ следовательно включенных центробежных нагнетателей у остав­ шихся в работе нагнетателей данной группы степень сжатия может превзойти предельно допустимое значение, что вызовет их неустойчивую работу и поэтому не может быть допущено.

с тем, в какой группе остановлен агрегат. Во избежание рез­ кого возрастания производительности оставшихся в работе цен­ тробежных нагнетателей при открытии кранов № 6 или 6а в перемычке пускового контура последовательно с этими кра­ нами смонтирован кран Д с ручным управлением, выполняю­ щий функции дросселя.

Установка обратных клапанов перед кранами № 8 и 8а предотвращает возможность перепуска газа со стороны выхода нагнетателя в сторону всасывания при открытии кранов № 6 и 6а, т. е. при переводе КС на пусковой контур.

Если температура газа после сжатия компрессорами пре­ вышает 70° С, его перед подачей в магистральный газопровод охлаждают. В таких случаях в систему газовых коммуникаций вводят охладители газа — водяные с циркулирующей водой или

378

воздушные. Краны № 1, 2, Збис, 4, 5, входящие в обвязку центробежного нагнетателя, имеют автоматическое управление со щита КС и с местного щита или узла управления краном, установленного в непосредственной близости от последнего, и ручное управление.

Краны № 1 и 2 выводят агрегат из общей системы коммуни­ каций и вводят его в эту систему. Кран № 3 (проходной) от­ крыт при неработающем нагнетателе. Кран 4 (загрузочный) используется для продувки газом контура нагнетателя через свечу с краном № 5 перед заполнением этого контура газом.

Положение крана № Збис, создающего малый контур нагне­ тателя, дублирует положение крана № 3. Оба крана закрыты при нормальной работе нагнетателя и открыты при выводе его на режим холостого хода в процессе загрузки и при остановке.

Питание электроэнергией компрессорных станций с электро­ приводом центробежных нагнетателей, где устанавливаются крупные высоковольтные электродвигатели и где потребная мощность составляет десятки тысяч киловатт, как правило, осу­ ществляется от сетей энергосистем.

Компрессорные станции с газотурбинным приводом центро­ бежных нагнетателей или с газомоторными поршневыми ком­ прессорами также получают электроэнергию от сетей энерго­ систем, если они имеются в районе расположения компрессор­

Она определяется работой электропривода циркуляционных на­ сосных установок систем водяного охлаждения и маслонасосов, вентиляционных агрегатов, насосных станций производствен­ ного и питьевого водопроводов, котельных, механических ма­ стерских, расходом электроэнергии на освещение, коммуналь­ ные нужды жилого поселка и др.

В тех случаях, когда сети энергосистемы в районе газопро­ вода отсутствуют или не могут обеспечить надежного питания, на площадке такой компрессорной станции сооружают собст­ венную электростанцию переменного тока с двумя-тремя син­ хронными генераторами, приводимыми в действие газовыми двигателями.

§67. Электрический привод центробежных нагнетателей

Всостав компрессорного агрегата входят: центробежный на­ гнетатель, повышающий редуктор, устанавливаемый между ва­ лами электродвигателя и нагнетателя, электродвигатель с ап­ паратурой управления, система смазки, вентилятор обдува электродвигателя, контрольно-измерительные приборы.

Устройство центробежного нагнетателя с осевым подводом

газа и редуктора представлено на рис. 11.2.

Я79

Рис. 11.2. Центробежный ндгнетатель и редуктор:

1 — улитка; 2 — всасывающий патрубок; 3 — нагнетательный патрубок; 4 — вал ротора нагнетателя; 5 — опорно-упорный подшипник; 6 — вкладыш переднего подшипника; 7 — зубчатая муфта; 8 — корпус редуктора; 9 — зубчатая полумуфта

роткозамкнутые двигатели представляют собой двигатели с фаз­ ным ротором АФЗ-4500-1500, у которых заменены фазные ро­ торы короткозамкнутыми с глубоким пазом. Синхронные двигатели СДСЗ-4500-1500 выполнены на основе асинхронных двигателей АФЗ-4500-1500, у которых роторы заменены рото­ рами с обмоткой возбуждения постоянного тока и установкой на общей раме с двигателем машинного возбудителя.

В последние годы промышленность СССР выпускает син­ хронные двигатели серии СТД на напряжения 6 и 10 кВ, с ча­ стотой вращения 3 000 об/мин, мощностью до 12 500 кВт, ко­ торые применяются и для привода центробежных нагнетателей. В частности, для мощности 4 000 кВт применяется двигатель СТД-4000-2. Двигатели имеют исполнение, продуваемое под

380