Особенности тестирования горизонтальных скважин

 

Ток срабатывания отсечки  отстраивается от пускового тока электродвигателя:

 

  . (5.7.78)

 

где – коэффициент надежности, ;

1,8– коэффициент, учитывающий  действие апериодической составляющей  тока при пуске.

 

  (5.7.79)

 

Пусковой ток определится  по формуле:

 

,

 

где - кратность пускового тока, ;

 

Ток срабатывания отсечки:

 

 

Ток срабатывания реле:

 

  (5.7.80)

 

где – коэффициент схемы, для случая соединения обмоток трансформаторов тока по схеме полная и неполная звезда =1;

– коэффициент трансформации  трансформаторов тока, =1000/5=200.

 

 

 

Коэффициент чувствительности:

 

  (5.7.81)

 

где – ток двухфазного КЗ:

 

 

 

Чувствительность ТО соответствует  норме.

6. Расчёт МТЗ для электродвигателя

 

Ток срабатывания защиты

 

  (5.7.82)

 

где – коэффициент надёжности, для защит действующих на отключение, ;

-коэффициент возврата, для микропроцессорных  реле, ;

 

 

Ток срабатывания реле:

 

  ; (5.7.83)

 

где- – коэффициент схемы, для нашей схемы соединения обмоток трансформаторов тока, = ;

– коэффициент трансформации  трансформаторов тока, =1000/5=200.

 

 

Кратность отсечки, определится  по формуле:

 

  (5.7.84)

7. Выбор источников оперативного тока

 

В качестве источника оперативного тока используем трансформаторы тока и напряжения, т.е. используем источники переменного  оперативного тока.

При переменном оперативном  токе наиболее простым способом питания  электромагнитов отключения выключателей является непосредственное включение их во вторичные цепи трансформаторов тока (схемы с реле прямого действия или с дешунтированием электромагнитов отключения при срабатывании защиты). При этом предельные значения токов и напряжений в токовых цепях защиты не должны превышать допустимых значений, а токовые электромагниты отключения (реле типов РТМ, РТВ или ТЭО) должны обеспечивать необходимую чувствительность защиты в соответствии с требованиями ПУЭ. Если эти реле не обеспечивают необходимой чувствительности защиты, питание цепей отключения производится от предварительно заряженных конденсаторов.

На подстанциях с переменным оперативным током питание цепей  авто-матики, управления и сигнализации производится от шин собственных  нужд через стабилизаторы напряжения.

Источниками переменного  оперативного тока являются трансформаторы собственных нужд и измерительные  трансформаторы тока и напряжения, осуществляющие питание вторичных  устройств непосредственно или  через промежуточные звенья –  блоки питания, конденсаторные устройства. Переменный оперативный ток распределяется централизованно и, следовательно, при его использовании не требуется  сложной и дорогой распределительной  сети. Однако зависимость питания  вторичного оборудования от наличия  напряжения в основной сети, недостаточная  мощность самих источников (измерительные  трансформаторы тока и напряжения) ограничивает область применения оперативного переменного тока.

Трансформаторы тока служат надежными источниками для питания  за-щит от коротких замыканий; трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных  нужд могут служить источниками  для защит от повреждений и  ненормальных режимов, не сопровождающихся глубокими понижениями напряжения, когда не требуется высокой стабильности напряжения и допустимы перерывы в питании.

Стабилизаторы напряжения предназначены  для:

1) поддержания необходимого  напряжения оперативных цепей  при работе АЧР, когда возможно  одновременное снижение частоты  и напряжения;

2) разделения оперативных  цепей и остальных цепей собственных  нужд подстанции (освещение, вентиляция, сварка и т.д.), что существенно  повышает надежность оперативных  цепей.

8. Расчет защитного заземления

 

Заземление, устраиваемое с целью обеспечения  безопасности, представляет собой преднамеренное соединение с землей металлических  частей электрической установки, в  нормальных условиях не находящихся  под напряжением, при помощи заземляющих  проводников и заземлителей.

Назначение  защитного заземления заключается  в создании между металлическими конструкциями или корпусом защищаемого  устройства и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления.

В установках 380/220В с заземленной нейтралью  трансформаторов применяем систему  заземления, при которой заземленные  проводники соединяются с заземленной  нейтралью. Наличие такого соединения превращает замыкание токоведущих  частей на заземленные части установки  в короткое замыкание, вследствие чего происходит отключение аварийного участка  автоматом или предохранителем.

Из всего  сказанного выше следует, что целью  устройства защитных заземлений является:

а) в установках с изолированной нейтралью –  обеспечение безопасной величины тока, протекающего через тело человека при замыканиях фазы сети на заземленные участки;

б) в установках с заземленной нейтралью –  обеспечение возможности автоматического  отключения дефектных участков сети при тех же замыканиях.

Согласно  ПУЭ 1-7-32 в электроустановках без  компенсации емкостных токов  сопротивление заземляющего устройства при протекании расчетного тока замыкания  на землю в любое время года должно быть при одновременном использовании  для электроустановок напряжением  до 1000В не более R < 125 / J (Ом), где J –  ток замыкания на землю, сопротивление  должно быть не более 4 (Ом) ПУЭ 1-7-38.

Для защиты ТП применимо контурное заземление.

 

 

Рис.6.8 Контур заземления

 

  Для выравнивания потенциала  внутри контура прокладывают  горизонтальные полосы. Чтобы уменьшить  шаговое напряжение за пределами  контура, вдоль проходов в грунт  закладывают специальные шины.

Длина кабельных линий со стороны 10кВ: L = 100 м; грунт-суглинок; Руд = 100 Ом/м. Измерения проводились при средней влажности грунта Y₂ = 1.5. В качестве вертикальных заземлителей принимаем стальные стержни диаметром 16 мм и длинной 2.5 м. В качестве соединительной полосы стальная шина сечением 40х4 мм.

1. Расчетный ток замыкания на землю со стороны 10 кВ (фазный):

 

  (А)

 

Сопротивление заземляющего устройства принимаем Rз = 4 Ом.

2. Рассчитываем удельное сопротивление грунта:

 

 

3. Сопротивление естественного  заземления: Rе = 6 Ом, это сопротивление  оболочки кабеля.
4. Сопротивление искусственного заземлителя должно быть:

 

 

5. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя:

 

6. Длина соединительной полосы равна периметру прямоугольника 10 х 5 м, т.е. 30 м.

Вертикальные  стержни размещаются через каждые 2,5 м, всего 12 стержней. Сопротивление соединительной полосы:

 

 

7. С учетом коэффициента использования  соединительной полосы:

 

9. Требуемое сопротивление  растеканию вертикальных стержней:

 

 

10. Окончательно определяется число вертикальных стержней. Принимая предварительно их число равным 12, длину  2.5 м, расстояние между ними 2.5 м, находим коэффициент использования:

Rст = 0,52

 

 

Окончательно  принимаем к установке 6 вертикальных электродов расположенных по контуру  ТП.

9. Молниезащита

Молниезащита - комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения  безопасности людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний  и разрушений, возникающих при  воздействии молний.

Открытые распределительные устройства подстанции 35кВ защищаются от прямых ударов молний отдельно стоящими стержневыми  молниеотводами.

Расчет молниеотводов заключается  в определении такой зоны защиты, которая бы охватывала все оборудование подстанции с учетом его высоты.

Для защиты оборудования подстанции от прямых ударов молний используется стержневой молниеотвод высотой 30 метров.

Определяем допустимое расстояние от молниеотвода до конструкции подстанции при прямом ударе молнии по воздуху  и по земле.

Ев=500(кв/м) - напряженность электрического поля по воздуху;

Ез=300(кв/м) - напряженность электрического поля по земле;

Im—ток молнии, кА.

Rимп.=10(Ом) - импульсное сопротивление  заземления;

Uмаx.-амплитудное импульсное напряжение.

h-высота молниеотвода.

Активная высота молниеотвода  , м, определяется по выражению 
 (9.19)

где   высота молниеотвода, 30 м. 
.

Зона защиты  , м, одного молниеотвода 
 (9.20) 
где   для  м. 
. 
 
Наибольшая высота зоны защиты  , м, 
 
 (9.21) 
где   расстояние между молниеотводами, м, а = 52,8. 
.

Ширина зоны защиты  , м, на уровнях   
 (9.22) 
 
.

Зона защиты с полученным радиусом охватывает всю территорию подстанции и обеспечивает защиту всего оборудования.

3. ТИРИСТОРНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВА ТАВР-10 кВ

Современные нефтеперекачивающие станции (НПС) рассчитаны на непрерывную работу высокопроизводительных технологических производств, связанных  с подготовкой и перекачкой нефтепродуктов по магистральным нефтепроводам. Основным технологическим оборудованием  НПС являются электродвигатели 6/10 кВ. Надежность работы электродвигателей в основном определяет надежность работы всей НПС.

Системы электроснабжения НПС, как правило, построены по «классической» схеме  – два питающих понизительных  трансформатора, распределительное  устройство с двумя секциями сборных  шин и установленный между  секциями секционный выключатель с  устройством аварийного ввода резерва  – (АВР). В последнее время выключатели  в распределительных устройствах  стали оснащать микропроцессорными блоками релейной защиты разных типов (БМРЗ, SPAC, Schneider Electric и др.). Однако логика работы АВР на секционном выключателе  осталась прежней:

• определение неисправной секции сборных шин по уровню остаточного напряжения не более 0,4 U ном;
• отключение неисправного ввода;
• выдержка времени;
• включение секционного выключателя.

При такой логике работы АВР, остановка  электродвигателей становится неизбежной, т.к. при этом происходит отключение коммутационной аппаратуры на стороне 0,4 кВ и срабатывание защит технологического оборудования. Часто энергетики НПС применяют различные дополнительные устройства для удержания во включенном состоянии контакторов и пускателей на стороне 0,4 кВ на время перерыва в электроснабжении. Это не всегда спасает от остановки электродвигатели при работе штатного устройства АВР. В тех случаях, когда удается сохранить в работе электродвигатели на стороне 6 кВ-10 кВ, их включение на исправную секцию сборных шин сопровождается апериодическими пусковыми процессами, сравнимыми с процессами прямого пуска электродвигателей. Это отрицательно сказывается на надежности электродвигателей и коммутационного оборудования распредустройства НПС.

Для повышения надежности работы систем электроснабжения НПС в ГУП «ИЭЭ ОЭЭП РАН» разработан и выпускается  ряд тиристорных устройств автоматического  ввода резерва – ТАВР на напряжения 6/10 кВ. 

 

Таблица 3

Основные  технические характеристики ТАВР

частота переменного тока, Гц	50
Номинальное напряжение переменного тока КТ, кВ	10
максимальное напряжение переменного  тока КТ, кВ	12
максимальный ток (действующее значение в течение 0,1 с), А	8000
ток динамической устойчивости КТ (амплитудное значение в течение 0,01 с), кА, не менее	20
число включений ТАВР	10000
режим работы	автоматический
совместная работа с системой релейной защиты типа	SPAC, Sepam, БМРЗ и др.
охлаждение КТ	воздушное, естественное
тип исполнения КТ	модульный, трехфазный, в ячейке КРУ
питание ТАВР	две четырехпроводные сети трехфазного  переменного тока 380 В
мощность потребления ТАВР, Вт, не более	200
назначенный срок службы	10 лет

 

Таблица 3.1

Состав изделия

Коммутатор тиристорный
Модуль тиристорный силовой	3 шт
Блок генераторов управления	1 шт
Модуль управления ТАВР
Кроссплата	1 шт
датчик тока	3 шт
плата преобразователя токов	1 шт
Блок выпрямителей
Датчик входных напряжений	1 шт
Синхронизатор ТАВР
Блок питания 25 Вт	1 шт
Плата промежуточных реле	1 шт
Датчик напряжения 3Uo	1 шт
Контроллер BL2600	1 шт
Преобразователь интерфейса RS232 в USB типа RSX 4-2.2	1 шт
Релейно-коммутационные элементы
Клеммные соединители
Панель выносная ПАУИ.301412.027, на которой  установлены:	1 шт
панель оператора ОР6810	1 шт
лампы индикаторные
органы управления