Обоснование системы энергоснабжения предприятий нефтегазодобывающей отрасли
Обзор систем электроснабжения объектов нефтегазодобычи удаленных районов. Анализ применяемых локальных систем электроснабжения, выявление их недостатков. Разработка системы электроснабжения, позволяющей обеспечить электроэнергией труднодоступные районы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.11.2016 |
| Размер файла | 399,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный минерально-сырьевой университет "Горный"
Обоснование системы энергоснабжения предприятий нефтегазодобывающей отрасли
Турышева Анна Вахтанговна,
кандидат технических наук,
ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики, электромеханики
Аннотация: рассмотрены существующие системы электроснабжения объектов нефтегазодобычи удаленных районов. Выполнен анализ применяемых локальных систем электроснабжения, выявлены их недостатки. Предложена система электроснабжения, позволяющая обеспечить электроэнергией труднодоступные районы.
Ключевые слова: газотурбинная установка, объекты нефтегазодобычи, преобразователь частоты, электроснабжение
Обеспечение электроэнергией объектов нефтегазодобычи, находящихся в районах, удаленных от единой энергосистемы, является важной технико-экономической проблемой [1]. Одним из перспективных путей ее решения является применение в качестве энергоносителя для работы генерирующих агрегатов попутного нефтяного газа. Однако, высокие требования к надежности энергоснабжения объектов нефтедобычи, особенно в условиях крайнего севера, обуславливают необходимость совершенствования существующих в настоящее время систем. С целью повышения эффективности электроснабжения предприятий по добыче нефти и газа рассмотрим некоторые реализованные системы генерирования энергии.
Так, например, электроэнергетическая установка (рис.1) [2], обладает следующим существенным недостатком: она имеет в своем составе два электромеханических устройства, причем, одна из машин необходима только для запуска газотурбинного двигателя до оборотов "поджига", что требует высоких капитальных затрат.
электроснабжение нефтегазодобыча удаленный район
Рисунок 1 - Электроэнергетическая установка
Турбогенераторная установка [3], лишена данного недостатка, поскольку генератор используется в режиме электрического двигателя при запуске, а затем машина переходит в режим генерирования. Согласование энергии осуществляется посредством преобразователя частоты. Однако, наличие пары тиристорных мостов, управляемыми измерительными трансформаторами, приводит к увеличению массогабаритных показателей. Кроме того, применение преобразователя частоты, приводит к появлению высших гармонических составляющих, искажению напряжения питания потребителей, снижению качества электроэнергии.
Для устранения указанных недостатков, а также снижения высших гармонических составляющих тока и напряжения, повышения надежности электроснабжения потребителей, разработана структура электроснабжения на основе энергоносителя в виде попутного нефтяного газа, представленная на рис.2.
A - датчик мощности нагрузки; V - дозирующий клапан; G - датчик двигателя; B - датчик мощности генератора; C - датчик температуры; D - датчик давления; E - датчик емкости.
Рисунок 2 - Система генерирования электроэнергии
Система работает следующим образом. Генератор при пуске работает в режиме электрического двигателя, получающего питание от емкостного накопителя энергии. Преобразование энергии от источника постоянного тока производится посредством активного выпрямителя, работающего в режиме инвертора. При достижении определенной частоты вращения генератора, блок управления осуществляет отключение накопителя энергии и в газотурбинную установку подается топливовоздушная смесь. Механическая энергия приводит в движение вал и выводит электрическую машину в генераторный режим. Затем блок управления подает сигнал на подключение блока силовой электроники, в котором переменный электрический ток от генератора преобразуется в постоянный с помощью активного выпрямителя, ограничение колебаний тока осуществляют дросселем, подавление пульсаций напряжений - емкостным накопителем энергии, преобразование постоянного напряжения в трехфазное переменное - автономным инвертором. Таким образом, потребитель получает переменный электрический ток с заранее определенной фиксированной частотой.
Такое техническое решение позволяет использовать одну электрическую машину в генераторном и двигательном режимах, применять блок силовой электроники в качестве автономного инвертора и активного выпрямителя. Кроме того, разработанная система генерирования электроэнергии обеспечивает снижение высших гармонических составляющих тока и напряжения, повышает надежность бесперебойного электроснабжения, что имеет существенное практическое значения для предприятий минерально-сырьевого комплекса, функционирующих в суровых климатических условиях отдаленных районов нефтедобычи.
Библиографический список
1. Турышева А.В. Проблемы энергоснабжения производственных объектов отдаленных районов / А.В. Турышева, Б.Н. Абрамович // Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики: 8-ая Международная конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. - Т.2. - Тула: Изд-во ТулГУ. - 2012 г. - С.497-503.
2. Пат.2419957 РФ. С1 H02 P9/04 Электроэнергетическая установка / Н.Н. Лаптев, А.В. Левин, В.М. Довгаленок. Опубл.27.05.2011
3. Пат.2195763 РФ. С2 H02 P9/04 Турбогенераторная установка / А. Бланше. Опубл.27.12.2002
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Понятие системы электроснабжения как совокупности устройств для производства, передачи и распределения электроэнергии. Задача электроснабжения промышленных предприятий. Описание схемы электроснабжения. Критерии выбора электродвигателей и трансформаторов.
курсовая работа [73,5 K], добавлен 02.05.2013Особенности электроснабжения городов, жилых и общественных зданий, интеллектуальных зданий (компьютерных и телекоммуникационных систем) и предприятий. Централизованное и децентрализованное электроснабжение. Основные показатели системы электроснабжения.
реферат [942,1 K], добавлен 25.09.2012Техническая характеристика производства теплицы и процессов в отдельных помещениях. Выбор варианта схемы электроснабжения теплицы. Расчет электрических нагрузок силовой распределительной сети, системы электроснабжения. Технико-экономическое обоснование.
дипломная работа [301,8 K], добавлен 03.06.2015Этапы создания экономически целесообразной системы электроснабжения района города, обеспечивающей необходимое качество комплексного электроснабжения всех потребителей и приемников. Расчет нагрузок жилых домов и учреждений культурно-бытового назначения.
дипломная работа [991,1 K], добавлен 17.06.2011Принципы построения систем электроснабжения городов. Расчет электрических нагрузок микрорайона, напряжение системы электроснабжения. Выбор схемы, расчет релейной защиты трансформаторов подстанций.Разработка мероприятий по экономии электроэнергии.
курсовая работа [178,1 K], добавлен 31.05.2019Устройства и характеристики энергосистем. Системы электроснабжения промышленных предприятий. Преимущества объединения в энергосистему по сравнению с раздельной работой одной или нескольких электрических станций. Схема русловой гидроэлектростанции.
презентация [526,7 K], добавлен 14.08.2013Автоматическая защита воздушных кабельных линий и систем электроснабжения от многофазных и однофазных замыканий, устройства сигнализации. Расчет токов КЗ, схема электроснабжения. Дифференциальная и газовая защита трансформатора, АД от замыканий на землю.
курсовая работа [6,6 M], добавлен 23.08.2012Расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности цеховых трансформаторных подстанций. Разработка системы внутризаводского электроснабжения. Расчет электрических нагрузок на головных участках магистралей. Выбор измерительных трансформаторов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 29.09.2009Краткая характеристика технологического процесса и определение расчетных электрических нагрузок. Выбор систем питания электроснабжения и распределения, основного оборудования, проверка систем по условиям короткого замыкания. Релейная защита и автоматика.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 03.09.2010Проектирование системы электроснабжения деревоперерабатывающего завода: расчет электрических нагрузок, выбор трансформаторной подстанции и коммуникационной аппаратуры. Разработка мероприятий по повышению надежности электроснабжения потребителей завода.
дипломная работа [697,2 K], добавлен 18.06.2011Техническое описание системы питания потребителей от тяговых подстанций систем электроснабжения постоянного тока 3,3 кВ и переменного тока 25 кВ их преимущества и недостатки. Схемы электроснабжения устройств автоблокировки и электрических железных дорог.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 13.10.2010Понятие об электрических системах, сетях и источниках электроснабжения. Современные технологии по экономии электроэнергии. Анализ воздействия электрического тока на человека. Технико-экономические расчёты систем электроснабжения промышленных предприятий.
дипломная работа [229,9 K], добавлен 27.03.2010Определение центра электрических нагрузок цеха. Расчёт системы электроснабжения цеха методом упорядоченных диаграмм. Определение параметров систем искусственного освещения цеха по методу светового потока. Схема электроснабжения цеха. Выбор трансформатора.
курсовая работа [369,1 K], добавлен 05.11.2015Общая характеристика систем электроснабжения, источники питания. Функционирование Кольской энергосистемы, годовая суммарная мощность электростанций. Система электроснабжения города Мурманска, ее структура. Требования надежности к тепловым станциям.
контрольная работа [27,1 K], добавлен 28.11.2012Расчет электрических нагрузок систем электроснабжения. Нагрузка группы цехов. Обоснование числа, типа и мощности трансформаторных подстанций. Расчет токов короткого замыкания. Выбор токопроводов, изоляторов и средств компенсации реактивной мощности.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 06.04.2014Системы электроснабжения промышленных предприятий. Расчет электроснабжения огнеупорного цеха, оборудования подстанции. Определение категории надежности. Выбор рода тока и напряжения, схемы электроснабжения. Расчет релейной системы и заземления подстанции.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.06.2014Системы электроснабжения промышленных предприятий. Проектирование и эксплуатация систем электроснабжения промышленных предприятий. Выбор схемы и расчет внутрицеховой электрической сети. Выбор вводной панели. Выбор коммутационных и защитных аппаратов.
контрольная работа [97,9 K], добавлен 25.03.2013Общая характеристика системы электроснабжения организации. Определение расчетных нагрузок и выбор электрооборудования для проектирования системы электроснабжения предприятия. Выбор и проверка сборных шин, измерительных трансформаторов тока и напряжения.
дипломная работа [761,4 K], добавлен 22.06.2015Система электроснабжения как совокупность устройств для производства, передачи и распределения энергии. Составление схем районных сетей электроснабжения, обоснование оптимальной схемы и расчет ее характерных параметров. Выбор оборудования и аппаратуры.
дипломная работа [500,8 K], добавлен 02.06.2015Проектирование системы электроснабжения промышленного предприятия, обеспечивающей требуемое качество электроэнергии и надёжность электроснабжения потребителей. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор основных параметров, расчет токов.
дипломная работа [767,7 K], добавлен 17.02.2015
