Проектирование системы электроснабжения нефтепромысла

 

1. Определяется расчётный ток замыкания на землю I_З, кА

_[2]

2. Рассчитывается набольшее допустимое сопротивление защиты заземляющих устройств R_З, Ом

Для напряжения 35 кВ

3. Вычисляется требуемое сопротивление искусственного заземления R_И, Ом

 

4. Определяется расчётное удельное  сопротивление земли , Ом

=_ИЗМ*

5. Определяется растекание тока одиночного вертикального заземлителя R_В, Ом

 

 

 

6. Определяется приближенное минимальное количество вертикальных заземлителей n^’

 

7.Определеяся конфигурация группового заземлителя

Расстояние между вертикальными  стержнями

 

Расположение в ряд

 

 _{добавочных  рядов в ряду 4}

8. Рассчитывается сопротивление растекания тока горизонтального заземлителя R_Г, Ом

 

 

9. Определяется коэффициенты использования вертикальных стержней и горизонтальных полос с учётом числа вертикальных стержней и кратности соотношения длин_В, _Г

_В=0.74 _Г=0.75

10. Вычисляется сопротивление группового заземлителя R_ГР, Ом

 

 удовлетворяет условию расчёта сопротивления группового заземлителя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Выбор защиты  от перенапряжения (молниезащиты).

Высота молниеотвода h, м

принимается h=18 м

Расстояние между молниеотводами L, м

 

Условие <<[3]

Вершина конуса _{, м}

 

Радиус основания конуса _{, м}

 

Радиус защиты _{, м}

 

Высота защиты в месте  снижения зоны , м

 

 

Радиус сужения зоны в  месте снижения зоны , м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение 

При проектировании системы  электроснабжения нефтепромысла, в  первую очередь, необходимо учитывать  экономическую эффективность того или иного конструктивного решения, сопряжённую  в немалой степени с энергетической безопасностью. Для достижения данной цели необходимо обеспечить электроснабжение объектов промысла согласно заявленной условием проекта второй категории. Для снижения затрат на содержание элементов энергосистемы необходимо обеспечить максимально возможное по условиям работы КПД всех объектов нефтепромысла. Для этого требуется повысить качество и надёжность электроэнергии в качестве основных мероприятий для реализации этого можно назвать:  снижение потерь напряжения и стабилизации напряжения; компенсация реактивной мощности.

Для решения первой задачи необходимо рассчитать уровень напряжения, удовлетворяющий всех условиям полноценного функционирования объектов нефтепромысла. Уровень напряжения подбирается по лучшим показателям потерь напряжения и активной и реактивной мощности. Необходимо помнить, для достижения наименьших потерь берётся наибольшее напряжение сети из возможных, однако, при расчёте распределительной сети иногда бывает необходимо сделать выбор в пользу низкого уровня напряжения для более эффективной работы энергосистемы. Кроме того, при расчёте уровней напряжения необходимо выбрать сечения проводов таким образом, чтобы достичь оптимального соотношения стоимости провода и его возможности обеспечить заданные параметры работы сети. Для достижения вышеуказанной задачи производился ряд последовательных расчётов: по исходным данным, включающим себя мощности КТП объектов и их координаты были найдены точки ГПП и ККУ. От центра электрических нагрузок были проведено 9 отходящих линий (выбор данного числа линий обусловлен крайне разнообразным расположением объектов нефтепромысла), две из которых предназначены для питания КНС и ДНС. После чего используя  параметры линии был произведен расчёт уровней  напряжения распределительной и питающей сетей ,в результате которого для питающей сети уровень напряжения составил 35 кВ, для распределительной – 10 кВ.

Для решения задачи компенсации  реактивной мощности был сделан расчёт установки мощности индивидуальная  и централизованной компенсации, применение каждой из которых обусловлен рядом технологических особенностей. Индивидуальная  компенсация применяется, если реактивная мощность каждой из нагрузок (во включенном состоянии нагрузок) с течением времени меняется незначительно и для ее компенсации не требуется изменения номиналов подключенных конденсаторных батарей. Централизованная компенсация применяется в системах с большим количеством нагрузок, имеющих большой разброс коэффициента мощности в течение суток. С точки зрения энергоэффективности индивидуальная компенсация предпочтительнее, так как реактивная мощность компенсируется непосредственно в месте её возникновения, что ведет к разгрузке подводящих проводов, однако при достаточно большой электрической системе данный вид компенсации становится дорогостоящим для обслуживания. В данном проекте по результатам расчета необходимость установки централизованной компенсации была исключена.

Компенсация реактивной мощности позволила снизить требования по мощности для выбора трансформаторов промысловой подстанции. Учитывая вторую категорию электроснабжения, было установлено два взаиморезервируемых трансформатора с РПН, мощность каждого из которых равна 6300 МВА. Расчёт числа и мощности трансформаторов производился с проверкой на работу в аварийном режиме и фактической загрузкой.

Используя данные полученные по результатам предыдущего расчёта  был проведен расчёт токов к.з., согласно условию, в точках К1 и К2. Вычисление токов к.з. производится для определения условий работы токопотребляющего оборудования при аварийных режимах, выбора электрических аппаратов, изоляторов, силовых кабелей для проектирования и настройки релейной защиты и автоматики, для проектирования защитных заземлителей, а также для подбора разрядников для защиты от перенапряжений. При выборе оборудования выбираются такие условия, при которых ток к.з. будет иметь наибольшее значение, а при проверке чувствительности защитных аппаратов наименьшее значение. В первом случае, ток к.з. выбирают непосредственно за выбираемым токоведущим элементом или аппаратом. А во втором случаев конце зоны действия защиты. Расчёт токов к.з. позволяет произвести выбор выключателей на стороне высокого и низкого напряжений, а также разрядника. Проектирование систем электроснабжения промысла завершается расчётом защитного заземления и молниезащиты.

Таким образом, в данном курсовом проекте была спроектирована система  электроснабжения нефтепромысла с умышленным использованием ряда условностей в ходе расчётов для упрощения вычислений и не имеющих принципиального значения (отсутствие расчёта экономической эффективности, пренебрежение потерями в линии при расчёта числа и мощности трансформаторов промысловой подстанции и т.д.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Герасименко А.А., Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. М.: «Луч-Энергия», 2010 г.»
2. Карякин Р. Н., Солнцев В. И. Заземляющие устройства промышленных электроустановок. Справочник электромонтажника. Под ред. А. Д. Смирнова и др. — Москва, издательство Энергоатомиздат, 1989. — 191 с.
3. Карякин Р. Н. Справочник по молниезащите. - Москва: ЗАО «Энергосервис», 2005.. – 879 c
4. Шеховцов  В.П.  Расчет  и  проектирование  схем  электроснабжения.  Методическое  пособие для  курсового  проектирования. -М.: ФОРУМ:  ИНФРА-М,  2010. - 214 с., ил. Профессиональное  образование.
5. http://www.kvar.su/index.php/produkciya/3-kondencatoryi-kosinusnyie-vyisokovoltnyie-trehfaznyie
6. http://www.transformator58.ru/doc-26.html
7. http://kontakt-saratov.ru/produkt/vka/vikluch/vikl27,5_35/
8. http://www.kontakt-saratov.ru/produkt/vka/vikluch/vikl110/teh_harakter.htm
9. http://www.razrad.sp.ru/rdz35.html