Шпаргалка по "Безопасности жизнедеятельности"

7. Электроснабжение установок с ЭЦН.

Подвод электрической  энергии к погружному электродвигателю осуществляется маслонефтестойким трехжильным кабелем с резиновой или полиэтиленовой изоляцией, прикрепляемым к насосным трубам с помощью металлических поясов. Верхний конец кабеля намотан на барабан, служащий для транспортировки кабеля и его спуска и подъема. Кабельная линия в скважине выполняется плоским кабелем марки КРБП (с резиновой изоляцией) или марки КПБП (с полиэтиленовой изоляцией) на конечном участке вдоль насоса и круглым кабелем марки КРБК (КПБК) - на остальной длине линии. При этом площадь сечения плоского кабеля берется на одну ступень ниже площади сечения круглого кабеля. Применение плоского кабеля обусловлено необходимостью уменьшить поперечные размеры погружного устройства. Выпускаются кабели площадью сечения 3x16, 3x25 и 3x35 мм². Кабели с резиновой изоляцией рассчитаны на номинальное напряжение 1100 В, работу при температуре окружающей среды от +90 до -30 °С и давлении до 10 МПа. Кабели с полиэтиленовой изоляцией рассчитаны на номинальное напряжение 2300 В, работу при температуре окружающей среды от +90 до -55 °С, давление до 20 МПа. Они обладают большей газостойкостью.

Для поддержания необходимого напряжения на зажимах погружного двигателя при изменениях потерь напряжения в кабеле и других элементах питающей сети, а также для возможности питания двигателей ПЭД с различными номинальными напряжениями при стандартных напряжениях промысловых сетей применяются трансформаторы. Зажимы низшего напряжения (первичные) присоединяются к промысловой сети, а вторичные - к кабелю КРБК (КПБК). Для питания погружных электронасосов используют силовые масляные трансформаторы типов ТМП и ТМПП мощностью от 40 до 400 кВ А. Эти трансформаторы рассчитаны на эксплуатацию в районах с умеренным или холодным (исполнение ХЛ) климатом .

Питание установок центробежных электронасосов (ЭЦН) осуществляется:

от сети 6 кВ с промежуточной  трансформацией напряжения на скважине до 0,4 кВ, подводимого к трансформаторам установки ЭЦН (двойная трансформация на скважине); с подведением к скважинам напряжения 6 кВ и монтажом на каждой скважине трансформатора, понижающего это напряжение до значения, необходимого для питания двигателя насоса с исключением из состава установки ЭЦН трансформаторов 6/0,4 кВ. В этом случае на подстанции у каждой скважины должен быть предусмотрен еще и дополнительный трансформатор 6/0,4 кВ для питания цепей управления, сигнализации, освещения, подогрева и др. Можно обойтись и одним трехобмоточным трансформатором, одно из вторичных напряжений которого соответствует необходимому напряжению двигателя, а второе - 0,4 кВ; от подстанции 6/0,4 кВ магистралями с напряжением 0,38 кВ. Такие схемы питания иногда встречаются при незначительном удалении скважин от промысловых понижающих подстанций 6/0,4 кВ и небольших мощностях двигателей ЭЦН.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Станции управления погружными электродвигателями.

Промышленностью освоены станции управления типа ШГС, рассчитанные на управление погружными электродвигателями, получающими питание от масляных трансформаторов.

На вход силовой цепи этих устройств подается переменный ток напряжением 380 В, который через  разъединитель 1, автоматический выключатель 2 и контактор 3 подается на первичную обмотку силового трансформатора 4. К вторичной обмотке трансформатора 4 подключен погружной электродвигатель 5, который механически связан с погружным центробежным насосом 6. Сила тока электродвигателя измеряется с помощью измерительных трансформаторов тока 7. К нулевой точке вторичной обмотки трансформатора 4 подключен вход устройства 8 защиты по сопротивлению изоляции токоведущих цепей статора электродвигателя 5 и кабеля. С трансформаторов тока 7 сигнал подается на входы устройства 9 токовой защиты и устройства защиты от срыва подачи жидкости насосом. Входные сигналы устройств 8, 9 и 10 защиты подаются на блок управления и автоматики, который при срабатывании устройства 8 защиты по сопротивлению изоляции выдает сигнал на отключение автоматического выключателя 2, а в случае срабатывания устройства токовой защиты 9 или устройства 10 защиты от срыва подачи жидкости выдает сигнал на отключение контактора 3.

Предусмотрено запоминание  вида аварийного отключения и индикации срабатывания защиты с помощью блока индикации 12.

На рис. 12.2 представлены также основные функциональные связи  блока управления 11 и блока индикации 12, с которыми связаны устройства блока защиты 13 и аппараты 14 ручного управления и систем диспетчеризации и автоматизации промысла. Устройство автоматического повторного включения 15 с индикатором напряжения сети 16 через блок управления 17 воздействует на контактор 3 и обеспечивает автоматический пуск установки после перерыва в электроснабжении. Блок 17 управляет отключением контактора 3 по сигналам устройства 9 токовой защиты, воздействующим при нормальном напряжении сети через блок 18 запоминания аварии, а при отклонениях напряжения сети - непосредственно. Отключение фиксируется индикатором 19 срабатывания токовой защиты. Отключение двигателя защитой 10 от срыва подачи жидкости фиксируется индикатором 20. Уменьшение сопротивления изоляции токоведущих цепей погружного электродвигателя контролируется с помощью прибора 21, а устройство 8 защиты выдает сигнал на отключение автоматического выключателя 2 и контактора 3. Сила тока статора погружного электродвигателя контролируется по амперметру 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Станции управления электроприводами станков-качалок.

Блок БУС-ЗМ (рис. 11.2) включает в себя следующие функциональные элементы: силовую часть, блоки управления 2, защиты 3 и питания 4. Силовая часть состоит из устройства управления двигателем УУД (магнитный пускатель МП и кнопки управления), переключателя режимов работы ППР, трансформаторов тока ТТ и автоматического выключателя А, обеспечивающего защиту от токов короткого замыкания.

В блоке управления 2 задаются сигналы времени задержки АПВ и съема блокировки, времени работы и остановки; формируются сигналы на включение и отключение двигателя Д, а также сигналы блокировки защиты. Эти сигналы поступают на имеющийся в блоке 2 усилитель мощности сигналов управления, от которого релейный сигнал подается на устройство управления двигателем УУД, включая или отключая двигатель Д. Усилитель мощности сигналов управления воспринимает также команды "Пуск" и "Стоп" с командного пункта системы телемеханики 5.

В состав блока защиты 3 входят аналоговый преобразователь мощности АПМ и цифровой анализатор мощности ЦАМ.

В аналоговом преобразователе мощности АПМ из сигналов тока и напряжения сети, получаемых с трансформатора тока ТТ и блока питания 4, формируется сигнал активной мощности в виде напряжения с периодом колебаний, равным времени цикла работы станка-качалки, путем выделения огибающей сигнала мгновенной мощности Цифровой анализатор мощности ЦАМ обеспечивает контроль отклонения активной мощности в течение каждого цикла станка-качалки, измеренного в нормальном режиме его работы, и формирует сигнал аварийного отключения двигателя с выдержкой времени при изменениях мощности за пределы вставки при перегрузке двигателя Д.

Сигналы с ЦАМ после обработки в блоке защиты 3 преобразуются в релейные сигналы, поступающие в блок управления 2 и систему телемеханики 5 (при необходимости отключить двигатель) Если соблюдается нормальный режим работы, то сигналы на выходе блока защиты 3 отсутствуют. Кроме перечисленных сигналов на вход блока защиты поступает сигнал с первичного преобразователя 6 давления в трубопроводе. В схеме командный пункт 5 системы телемеханики. Световая индикация аварийного отключения, блокировки отключения и масштаба активной мощности осуществляется светодиодами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Электропривод технологических установок внутрипромысловой перекачки нефти.

На насосных станциях внутрипромысловой перекачки нефти мощности двигателей и число установленных агрегатов зависят от принятой схемы сбора нефти и варьируются в широких пределах. Помещения нефтенасосных станций взрывоопасны и содержат зоны класса В-1а. Устанавливаемое в них электрооборудование должно быть во взрывозащищенном исполнении.

При мощности двигателей до 200 кВт здесь применяют короткозамкнутые асинхронные двигатели во взрывонепроницаемом  исполнении на напряжение до 660 В. Для  насосов, требующих мощности 250-630 кВт, применяют двигатели на напряжение 6 кВ во взрывонепроницаемом или продуваемом под избыточным давлением исполнении, короткозамкнутые асинхронные, а также синхронные двигатели в нормальном исполнении с установкой за пределами взрывоопасной зоны.

Электродвигатели мощностью 500 и 630 кВт, монтируемые в зоне холодного  климата, имеют встроенные электронагреватели, которые автоматически включаются при остановке насоса.

Управление асинхронными короткозамкнутыми двигателями  при напряжении до 660 В осуществляется с помощью магнитных пускателей. При необходимости самозапуска катушка линейного контактора включается кнопкой без самовозврата либо универсальным переключателем. Если пусковая аппаратура размещена непосредственно у агрегата, ее выбирают во взрывозащищенном исполнении (взрывонепроницаемом, маслонаполненном). При местном управлении включение и выключение электродвигателей насосов, открытие и закрытие задвижек и т.д. осуществляются персоналом непосредственно на месте установки приводов, управляющих этим оборудованием.

При дистанционном управлении эти операции выполняются на расстоянии по команде с пункта управления, а при автоматическом - системой автоматики при получении командного сигнала от соответствующего управляющего прибора (например, датчика уровня жидкости). Неавтоматизированные насосные станции с мощными двигателями на напряжение 6 кВ кроме местного снабжены дистанционным управлением.

Насосные станции для  внутрипромысловой перекачки нефти строятся исходя из условий их применения в герметизированных высоконапорных системах сбора нефти (дожимные, станции перекачки с установок подготовки на центральные товарные парки). Эти станции сооружаются в блочном исполнении. Типовые дожимные блочные станции строятся на производительность 2000, 3000, 5000 т/сут. Станция на 5000 т/сут комплектуется из семи блоков, в число которых входят блоки насосов с электродвигателями и два блока комплектных трансформаторных подстанций. Эта станция содержит три рабочих и один резервный агрегаты с асинхронными двигателями мощностью 160 кВт на 2950 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Электропривод технологических установок водяных насосных станций системы поддержания пластового давления.

Насосные установки  для законтурного и внутриконтурного заводнения являются весьма энергоемкими. В нефтедобывающих районах нашей страны, где большое число скважин находится в режиме фонтанной эксплуатации, расход электроэнергии на закачку воды в пласт может превышать   60 % общего расхода электроэнергии на добычу нефти.

В связи с необходимостью непрерывной подачи воды при больших ее расходах и высоких требованиях к качеству создаются специальные системы водоснабжения. Воду для закачки в пласт забирают из рек и озер, водохранилищ. Используют подземные воды, которым отдается предпочтение, так как применение их возможно без очистки и химической обработки.

Электрооборудование водонасосных станций может быть нормального  исполнения, так как здесь взрывоопасные  смеси отсутствуют.

Водозаборные насосные станции на открытых водоемах снабжаются несколькими агрегатами с двигателями мощностью от 100 до 250 кВт (первого подъема) и 800-2500 кВт - на насосных второго подъема. На старых насосных станциях используются асинхронные двигатели. На современных насосных станциях применяются синхронные двигатели. В частности, для объединенного водозабора трех нефтяных месторождений Западной Сибири применена установка с тремя блоками насосов первого подъема с асинхронными электродвигателями по 100 и 250 кВт. Насосная станция второго подъема имеет 12 насосов с синхронными электродвигателями мощностью 1600 и 2500 кВт на 6 кВ.

Насосные станции проектируют  обычно таким образом, чтобы насосы при пуске оказывались залитыми водой вследствие заглубления, либо используют для этого напорные магистрали и другие решения элементов системы водоснабжения. Лишь в относительно редких случаях прибегают к установке вакуумных насосов, у которых управление электроприводом связывают с системой пуска основных насосов. Если водоснабжение основано на использовании грунтовых вод, то водозабор осуществляют при помощи специальных насосных агрегатов, которыми оборудуют скважины водозабора. Здесь применяются вертикальные глубинные центробежные насосы или погружные насосные агрегаты.

Вертикальные погружные  центробежные насосы для забора и нагнетания воды из подрусловых и артезианских скважин типа АТН.

Для водозаборов небольшой  производительности применяют плавучие насосные станции первого подъема. Плавучая насосная представляет собой металлический понтон с надстройкой из утепленных металлических панелей. В надстройке смонтированы три насосных агрегата с электродвигателями мощностью по 100 кВт, вспомогательное оборудование, распределительный щит напряжением 0,4 кВ, аппаратура

В насосных второго подъема  применяют синхронные двигатели мощностью 2500 кВт и асинхронные двигатели мощностью 200-1600 кВт напряжением 6 кВ. Кустовые насосные станции обычно располагаются на небольшом расстоянии от нагнетательных скважин и оборудуются тремя-пятью насосными агрегатами каждая. На КНС применяются синхронные двигатели 800-1000 кВт, 6 кВ и асинхронные короткозамкнутые 450-850 кВт, 6 кВ на 3000 об/мин (синхронных).