8.Схемы энергоснабжения и водоснабжения компрессорных станций

Электроснабжение газотурбинных КС и ГПА

По Правилам устройства электроустановок ( ) и согласно РД 51-122-87 ("Категорийность электроприемников объектов газовой промышленности") электроснабжение КС должно осуществляться от 2 независимых источников электропитания, т.е. по I категории. I категория электроснабжения допускает перерыв только на время действия автоматики включения резерва (АВР) 1-3 с. Кроме этого, КС должны быть обеспечены третьим аварийным источником электроснабжения - дизельной или газовой электростанцией.

Типовая схема электроснабжения газотурбинной КС (I вариант) представлена на Рис. 1.37, где 1 - понижающая подстанция внешних электросетей 35-110/10 кВ; 2 - воздушно-кабельная линия 10 кВ; 3 - вводной выключатель ЭРУ-10 кВ КС; 4 - секция шин ЗРУ-10 кВ; 5 - секционный выключатель 10 кВ; 6 - выключатель 10 кВ трансформатора; 7 - трансформатор понижающий 10/0,4 кВ; 8 - вводной автомат 0,4 кВ; 9 - секционный автомат 0,4 кВ; 10 - контактор 0,4 кВ ввода отДЭС; 11 - автомат 0,4 кВ ДЭС; 12 - дизель-электростанция (ДЭС).

Рис. 1.37. Схема электроснабжения газотурбинной КС (I вариант)

Электроснабжение КС осуществляется от внешних электросетей по воздушно-кабельным линиям (2) от понижающей подстанции 35-110/10 кВ(1).

Для приема и распределения электроэнергии строится закрытое распределительное устройство (ЗРУ-10 кВ) с масляными или воздушными выключателем 10 кВ на 2 секции с секционным выключателем. Секционный выключатель (5) автоматически включается при отключении любой из 2 питающих линий с выдержкой времени 1-3 с.

От ЗРУ-10 кВ запитаны понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ (7) мощностью 400-1000 кВ·А (в зависимости от количества установленных турбоагрегатов). От понижающих трансформаторов 10/0,4 кВ через вводные автоматы 0,4 кВ (8) запитан главный щит 0,4 кВ, состоящий из 2 секций. Секционный автомат 0,4 кВ (9) включается автоматически при потере напряжения на любой из секций с выдержкой времени 2-4 с.

Для восстановления напряжения на главном щите 0,4 кВ при полном исчезновении внешнего напряжения через 10-15 с включается дизель-электростанция AC-804 (KAC-500) (12) мощностью 500-630 кВт.

Типовая схема электроснабжения газотурбинной КС (II вариант) представлена на Рис. 1.38, где 1 - понижающая подстанция 35-110/10 кВ внешних электросетей; 2 - воздушно-кабельная линия 10 кВ; 3 - выключатель нагрузки типа ВНП-10/400; 4 - высоковольтный предохранитель типа ПК-10/40(80); 5 - понижающий трансформатор 10/0,4 кВ; 6 - вводной автомат 0,4 кВ; 7 - секционный автомат 0,4 кВ; 8 - вводной контактор 0,4 кВ от ДЭС; 9 - автомат ДЭС.

Рис. 1.38. Схема электроснабжения газотурбинной КС (II вариант)

Отличие этой схемы от предыдущей заключается в отсутствии ЗРУ-10 кВ при КС. Питающие линии 10 кВ от внешней питающей подстанции приходят через выключатель нагрузки и высоковольтный предохранитель непосредственно на понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ. Данная схема проще и дешевле, но менее надежна.

Электроснабжение ГПА

К потребителям электроэнергии ГПА относятся смазочные маслонасосы, пусковые насосы, вентиляторы отсоса и наддува, валоповоротное устройство, АВО масла и газа, аварийная вентиляция, нагрузки КИПиА, освещение и др.

Потребители ГПА по степени надежности электроснабжения разделяются на потребителей 1-й категории, 2-й категории и потребителей 3-й категории.

К потребителям 1-й категории, допускающим перерыв в электроснабжении только на время действия автоматики, относятся смазочные маслонасосы и насосы уплотнения, АВО масла, АВО воды, цепи КИПиА, аварийная вентиляция и аварийное освещение.

К потребителям 2-й категории, допускающим перерыв на время действия оперативного персонала, относятся АВО газа, освещение цеха.

К потребителям 3-й категории, допускающим перерыв до суток, можно отнести приточно-вытяжную вентиляцию, электрообогрев, освещение вспомогательных помещений, станочный парк и т.п.

Потребители 1-й категории запитываются по радиальным, кольцевым или смешанным схемам от обеих секций шин 0,4 кВ главного щита.

Потребители 2-й категории запитываются по радиальным схемам одной или двумя линиями от АЩСУ или главного щита 0,4 кВ.

Потребители 3-й категории запитываются одиночными линиями от АЩСУ или от главного щита 0,4 кВ.

Самая простая и надежная схема электроснабжения ГПА - радиальная (Рис. 1.39 ), где 1 - главный щит 0,4 кВ; 2 - автомат ввода от 2-й секции 0,4 кВ; 3 - кабельная линия 0,4 кВ; 4 - автомат ввода на АЩСУ от 2-й секции; 5 - секционный выключатель 0,4 кВ; 6 - автомат электродвигателя маслонасоса уплотнения; 7 - магнитный пускатель маслонасоса уплотнения.

По этой схеме на каждый ГПА приходит 2 линии от обеих секций 0,4 кВ.

Менее ответственные потребители - освещение, вентиляция - запитаны от одной из секций 0,4 кВ.

Широко применяется и кольцевая схема электроснабжения ГПА. По этой схеме кабели 0,4 кВ прокладываются к крайним ГПА, а между ними выполняются перемычки. Недостатки данной схемы - меньшая надежность, чем радиальной схемы.

Резервные аварийные электростанции

В качестве аварийных резервных источников для газотурбинных КС применяются дизельные электростанции типа AC-804 (KAC-500) мощностью 500-630 кВт или газотурбинные электростанции типа "Растон" производства Англии мощностью 2700 кВт. Электростанции автоматизированы по III степени, что позволяет им автоматически включаться при полном исчезновении напряжения и отключаться при его появлении на любой из секций 0,4 кВ. Электростанции устанавливаются в помещениях КС рядом с главным щитом 0,4 кВ или в блок-боксе. На ГЩУ от электростанций выводятся 3 сигнала: Резерв, Работа, Авария. Сменный персонал обязан контролировать состояние резервных аварийных электростанций: наличие необходимого давления воздуха, подзаряда аккумуляторных батарей, масла, охлаждающей жидкости и топлива, а также наличие подогрева в зимних условиях и т.д. Необходимо иметь всегда аварийный запас топлива на 4-5 ч работы.

Водоснабжение и канализация КС

Водоснабжение КС осуществляется от артезианских скважин, пробуренных на расстоянии 300-400 метров от забора промплощадки КС. Глубина скважин обычно 70-150 метров. Скважины оборудуются насосами типа ЭЦВ или их аналогами производительностью 6-40 м/сут в зависимости от дебита скважины. Как правило, пробуривается не менее 2 скважин: одна рабочая, другая - резервная. Часть КС получает воду от городских сетей. Вода, получаемая из артезианских скважин, в целом соответствует ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" за исключением повышенного содержания железа и некоторых других компонентов. Для нейтрализации железа, нитратов, органики и т.д. на КС монтируются установки подготовки воды типа "Деферрит" или "Струя". Из артезианских скважин вода по напорному трубопроводу подается в хозяйственные противопожарные емкости. Объем емкостей определяется проектом и составляет от 250 до 500 м. Рядом с емкостями строят насосную 2-го подъема, блочную типа АНПУ-25 или стационарную из кирпича (железобетона). В насосной монтируют хозяйственно-питьевые насосы и пожарные насосы. Хозяйственно-питьевые насосы работают круглосуточно, обеспечивая рабочее давление в трубопроводах в пределах 0,15-0,3 МПа, пожарные насосы включаются при пожаре для повышения давления в сети до 0,6-0,8 МПа и тушения пожара от гидрантов.

Промплощадка КС оборудуется подземным кольцевым хозяйственным противопожарным стальным водопроводом Ду = 100200 мм. Кольцевой водопровод делится задвижками на несколько участков для возможности ремонта без отключения всего водопровода.

Типовая схема водоснабжения приведена на Рис. 1.42, где 1 - артезианские скважины; 2 - напорный трубопровод; 3 - хозяйственно-противопожарные емкости; 4 - хозяйственные питьевые насосы; 5 - пожарные насосы; 6 - установка подготовки воды с обеззараживающей установкой; 7 - задвижки; 8 - кольцевой водопровод.

Рис. 1.42. Типовая схема водоснабжения КС