Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

ного напряжения, питания цепей релейной защиты, сигнализа­ ции, устройств автоматики и дистанционного управления на КС с электрическим и газотурбинным приводом устанавливают стационарные аккумуляторные батареи. Эти батареи набирают из свинцовых кислотных аккумуляторов типа СК с емкостью при одночасовом разряде от 111 до 370 А-ч; последние обеспе­ чивают выходное напряжение батареи 220 В. Обычно батареи работают параллельно с подзарядным агрегатом (выпрямите­ лем), который при переменном напряжении питает всю нагрузку сети постоянного тока, одновременно подзаряжая батарею, ком­ пенсируя ее саморазряд. При исчезновении переменного напря­ жения вся нагрузка ложится на батарею.

Распределение электроэнергии при напряжении 380 В на территории КС при подводе ее к потребителям, непосредственно обеспечивающим работу компрессорных агрегатов, целесооб­ разно осуществлять по схеме двойных сквозных магистралей, присоединенных к разным секциям шин щитов 380 В. Этим обеспечивается высокая надежность питания. Остальные по­ требители питаются по радиальным схемам с подключением питающей линии к одной секции шин 380 В.

§69. Электроснабжение компрессорных станций

сэлектрическим приводом центробежных нагнетателей

На компрессорных станциях магистральных газопроводов с электрическим приводом центробежных нагнетателей установ­ ленная мощность потребителей электроэнергии может дости­ гать 100 МВт и более. Питание этих потребителей обеспечива­ ется специальной понизительной подстанцией, сооружаемой вблизи КС и получающей электроэнергию от энергосистемы обычно при напряжении 110 или 220 кВ при помощи воздуш­ ных линий электропередачи. Пропускная мощность каждой ли­ нии должна соответствовать мощности, потребляемой КС. Ли­ нии должны прокладываться на отдельных опорах и присоеди­ няться к разным, независимым друг от друга, секциям распре­ делительного устройства энергосистемы.

Понижающие подстанции КС выполняются: «тупикового» типа, т. е. рассчитанные в основном на питание данной КС и эксплуатируемые персоналом КС; типа районной подстанции, рассчитанные на питание не только данной КС, но и других

ции совмещается с главным щитом управления КС. Распреде­ лительное устройство (РУ) 6 (10) кВ здесь содержит только ячейки, необходимые для питания потребителей КС. На под­ станциях типа районной щитовой блок совмещается с РУ

391

6 (10) кВ подстанции, а ячейки 6 (10) кВ, относящиеся к по­ требителям КС, выделяются из РУ подстанции и комплектуются в самостоятельный блок РУ 6 (10) кВ КС.

Рассмотрим схему подстанции тупикового типа (рис. 11.8). Распределительное устройство 110 (220) кВ имеет два ввода. На подстанции устанавливают не менее двух силовых транс­

зерва. Применяют также схему блока «линия — трансформатор» (рис. 11.9). В этом случае

трансформатора с одной линии на другую без перерыва в элект­ роснабжении.

Схему с отделителями и короткозамыкателями в условиях Сибири и местностей высоких широт с низкой температурой воздуха не применяют.

Как главные трансформаторы ПО (220)/6 (10) кВ, так и трансформаторы 6 (10)/0,4 кВ для питания потребителей соб­ ственных нужд КС могут работать раздельно друг от друга и параллельно. В первом случае один трансформатор питает всю нагрузку, а другой находится в резерве. Во втором случае оба трансформатора нагружены до 50—70% номинальной мощности, а при выходе из работы одного трансформатора второй обес­ печивает полностью питание всех потребителей КС.

Режим параллельной работы предпочтительнее с точки зре­ ния уменьшения потерь энергии. Однако, учитывая необходи­ мость снижения значений токов короткого замыкания и упро-

392

Главные трансформаторы обычно снабжают дифференциальной токовой защитой мгновенного действия, максимальной токовой защитой от коротких замыканий, токовой защитой от пере­ грузки с действием на сигнал, газовой защитой, температурной сигнализацией.

Трансформаторы 6 (10)/0,4 кВ для питания потребителей

ошиновки и установка аппаратуры осуществляются на сбор­

телей.

394

§70. Электроснабжение компрессорных станций

сгазотурбинным и газомоторным приводами компрессоров

Для электроснабжения компрессорных станций с газотур­ бинным или газомоторным приводом компрессоров требуется мощность в пределах 500—3000 кВт. Питание электроэнергией осуществляется от сетей энергосистем при напряжении 6—10— 35 кВ двумя линиями; от неразветвленной или тупиковой сети энергосистемы одной линией 6—10—35 кВ с резервированием; от собственной электростанции.

В случае основного питания и резервирования от сетей энер­ госистемы при напряжении питающих вводов 6 (10) кВ на тер­ ритории КС сооружают понижающую трансформаторную под­ станцию.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) может быть выполнена в отдельно стоящем здании, в пристройке к зданию компрессорной либо на открытом воздухе. На под­ станции устанавливают не менее двух понизительных трансфор­ маторов, которые выбирают таким образом, чтобы была воз­ можна их параллельная работа. Мощность применяемых транс­ форматоров лежит в пределах от 180 до 2500 кВ-А. На стороне 6 (10) кВ применяют одинарную систему шин, секционирован­ ную силовым выключателем. На питающих вводах устанавли­ вают силовые выключатели или только разъединители.

Предусматриваются АВР на стороне напряжения 6 (10) кВ и на стороне 400 В, где шины также секционированы при по­ мощи контактора или автоматического выключателя.

Возможны и другие схемные решения.

Рассмотрим вариант схемы (рис. 11.12.) электрических со­ единений подстанции 35/6 (10) и 6 (10)/0,4 кВ, питаемой двумя линиями от энергосистемы и отдающей часть энергии удален­ ным потребителям при напряжении 6 (10) кВ. Предусмотрено АВР на стороне 6 (10) кВ и на стороне 400 В.

На газотурбинных КС перерывы в питании электродвигате­ лей вспомогательных механизмов турбоагрегатов при работе турбин под нагрузкой снижают надежность отдельных узлов газовой турбины. При прекращении питания электроэнергией турбина должна быть немедленно разгружена и может быть оставлена на холостом ходу только на короткое время, необхо­ димое для включения резервного питания.

При питании КС от двух независимых источников линия от основного источника должна иметь АПВ однократного действия с выдержкой не более 1 мин, после чего через 4 мин должна действовать система АВР, включающая резервный источник.

ханизмов турбин, на газотурбинных КС предусматриваются ав­ томатические устройства, разгружающие турбины и переводя­

395

щие их в режим холостого хода на время, необходимое для включения резервного питания.

При питании потребителей собственных нужд КС одной ли­ нией 35 кВ с резервированием собственной электростанцией последняя берет на себя всю нагрузку при исчезновении напря­ жения в питающей линии. В этом случае сборные шины 35 кВ и 6 (10) кВ не секционируются. К шинам 6 (10) кВ подключа-

Рис. 11.12. Вариант схемы подстанции 35/6(10) и 6(10)/ /0,4 кВ

ется генератор резервной электростанции (рис. 11.13), который включается в работу автоматически, принимая нагрузку через 1 мин.

Питание компрессорного цеха осуществляется от двух сек­ ций шин 0,4 кВ.

На электрических станциях для питания КС с газотурбинным или газомоторным приводом компрессоров, где нет линий от энергосистемы, устанавливают два-три агрегата (в том числе один резервный), состоящих каждый из газового двигателя и синхронного генератора с возбудителем.

Число агрегатов определяют, исходя из того, чтобы номи­ нальная мощность рабочих агрегатов соответствовала 85%

396

среднесуточной нагрузки станции. Общее число установленных агрегатов принимают равным числу рабочих агрегатов с добав­ лением одного резервного. На КС, построенных до 1965 г., в ос­ новном применяют агрегаты, состоящие из газового двигателя 6ГЧ36/45 номинальной мощностью 405 кВт с частотой враще­ ния 375 об/мин и синхронного генератора МСД-322-6/16, 410 кВт, 6300 или 400/230 В, coscp= 0,8. Позднее стали приме-

Рис. 11.13. Схема питания с резервированием соб­ ственной электростанцией

нять агрегаты, состоящие из газового двухтактного двигателя мощностью 1105 кВт с частотой вращения 750 об/мин и син­ хронного трехфазного генератора типа ГСД-1708-8, мощностью 1000 кВт на напряжение 6,3 кВ или 0,4 кВ. Эти генераторы снабжаются машинными возбудителями. Выбор напряжения генератора — 400/230 или 6300 В — определяется расположе­ нием потребителей электроэнергии относительно площадки КС, на которой размещена электростанция. В тех случаях, когда потребители находятся на значительном удалении от КС, це­ лесообразно принять генераторное напряжение равным 6300 В и питать удаленных потребителей при этом напряжении с

397

установкой понизительных подстанций 6000/400—230 В у потре­ бителей. Если основные потребители расположены сравнительно недалеко от КС и могут быть обеспечены питанием электро­ энергией на напряжении 400/230 В при приемлемых потерях в сетях, то генераторное напряжение принимается равным 400/

230В.

Кпотребителям, удаленным от электростанции, электроэнер­

ляется, например, станция АСДА, которая может быть изготов­ лена для работы на дизельном топливе или на природном газе.

Агрегаты этих станций имеют мощность 1000 кВт для на­ пряжений 0,4; 6,3; 10,5 кВ; 1600 и 2000 кВт — для напряжения 10,5 кВ. Запуск прогретого агрегата с приемом полной нагрузки осуществляется за время до 1 мин с последующей работой на автоматическом управлении в течение 250 ч. Имеются ма­ ломощные автоматизированные передвижные электростанции серии ДГА с двигателями внутреннего сгорания, работающими на жидком топливе на напряжение 0,4 кВ, мощностью 100, 200, 400 кВт с временем запуска и приема нагрузки до 35 с. Эти электростанции целесообразно использовать как резервные ис­ точники для питания аварийного освещения, устройств связи, при пуско-наладочных работах на трассе газопровода и т. п.

4398

§ 71. Общие характеристики насосных станций магистральных трубопроводов (нефтепроводов)

Магистральные нефтепроводы предназначены для тран­ спорта нефти из района ее добычи на морские, речные, желез­ нодорожные пункты налива, на нефтеперерабатывающие за­ воды, а магистральные продуктопроводы — для транспорта нефтепродуктов из района их производства до наливных стан­ ций или нефтебаз, расположенных в местах потребления.

Магистральные нефте- и продуктопроводы имеют насосные перекачивающие станции (НПС) — головные и промежуточ­ ные.

Головные станции располагаются в начале трубопровода и служат для перекачки нефти или нефтепродуктов из емкости в магистральный трубопровод. Промежуточные станции пред­ назначены для повышения давления перекачиваемых продук­ тов в магистральном трубопроводе.

В состав сооружений головной НПС вбегда входят резер­ вуарный парк и подпорная насосная станция, совмещенная с ос­ новной насосной или расположенная в отдельном здании. Под­ порная насосная служит для подачи жидкости на вход основ­ ных насосов, так как при откачке из безнапорных резервуаров основные насосы не в состоянии вести откачку без предвари­ тельного создания давления жидкости на их входе. На многих трубопроводах, находящихся в эксплуатации, промежуточные насосные станции также имеют емкости для нефти или нефте­ продуктов и ведут откачку из этих емкостей.

Промежуточные перекачивающие станции имеют так же, как и головные, подпорные насосы.

На всех новых и строящихся трубопроводах промежуточные резервуары не предусматриваются и перекачка жидкости ве­ ется по системе «из насоса в насос». При работе по системе «из насоса в насос» в установке подпорных насосов на проме­ жуточных станциях нет необходимости.

Кроме рассматриваемых здесь перекачивающих насосных станций, на магистральных трубопроводах существуют налив­ ные насосные, располагаемые при резервуарных парках налив­ ных станций.

На НПС (рис. 11.15) центробежные насосы подачей от 360 до 10 000 м3/ч, с напором 210—260 м используются как основные и насосы с подачей 360—5000 м3/ч с напором 28—90 м — как

подпорные.

На головных станциях часто устанавливают четыре насоса, из которых один резервный. Насосы включают последовательно,, например на станции с четырьмя насосами, по два-три, чем обес­ печивается необходимое давление на выходе станции. Мощ­ ность, необходимая для приведения в действие насоса с подачей: 10 000 м3/ч, составляет от 6300 до 8000 кВт.

399

fln ih w p n a n н п е о т а я

Рис, 11.15, Состав установок и технологическая схема нефтеперекачивающей насосной станции