Шпаргалка по "Безопасности жизнедеятельности"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Электроснабжение промысловых насосных стаций перекачки нефти.

На насосных станциях внутри промысловой 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.

Насосные станции для внутри промысловой 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.

К вспомогательному электрооборудованию  насосных станций относятся электроприводы задвижек (7,5 кВт), воздушных компрессоров для пневмоавтоматики (10 кВт), насосов системы пожаротушения и др. Общая расчетная нагрузка вспомогательного электрооборудования, питаемого при напряжении 380/220 В, составляет от 200 до 400 кВт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Электроснабжение промысловых водяных насосных станций.

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. Забираемую из открытых водоемов воду перед подачей в магистрали системы водоснабжения очищают с тем, чтобы освободить ее от взвешенных частиц железа и других примесей, засоряющих поры нефтеносного пласта.

Начальными звеньями системы водоснабжения в этих случаях являются насосные станции водозабора первого (и второго) подъема, от которых вода, пройдя через водоочистительные сооружения, поступает в магистральные трубопроводы. Из последних вода забирается кустовыми насосными станциями (КНС), где насосы высокого давления повышают ее давление и по разводящим напорным трубопроводам направляют в скважины.

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 современных насосных станциях применяются синхронные двигатели.

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. 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.

В насосных станциях применяют  синхронные двигатели мощностью 2500 кВт и асинхронные двигатели мощностью 200-1600 кВт напряжением 6 кВ, 3000 об/мин (синхронных).. Кустовые насосные станции обычно располагаются на небольшом расстоянии от нагнетательных скважин и оборудуются 3-5 насосными агрегатами каждая.

Синхронные двигатели  БКНС снабжены защитой от коротких замыканий (двигатели на 1250 кВт - токовой отсечкой, двигатели на 4000 кВт - продольной дифференциальной токовой), перегрузок, минимального напряжения, замыканий на землю, асинхронного хода. Кроме того, предусмотрены технологические защиты: при падении давления всасывания и нагнетания, падении давления масла в подшипниках, перегреве подшипников или масла в конечном участке системы смазки.

Комплектное устройство КУПНА-700 обеспечивает ручное и автоматическое включение и отключение электронасосной установки, а также управление ею с диспетчерского пункта или по программе; автоматическое повторное включение электронасосной установки после восстановления напряжения сети, если срабатывание защиты вызвано отклонением напряжения питания за пределы рабочей зоны(0,85-1, l)U_н ; АПВ электронасосной установки с регулируемой выдержкой времени от 0,5 до 10 мин при восстановлении напряжения после его исчезновения; быстродействующую защиту, отключающую установку при перегрузке электродвигателя током более чем на (40-70) % I_н с выдержкой времени 1,5-2 с; отключение установки с выдержкой времени 18-28 с при срыве подачи жидкости насосом и снижении нагрузки по току электродвигателя более чем на 15 % от установившегося рабочего значения.

 

14. Особенности электроснабжения газоперерабатывающих предприятий.

Газоперерабатывающие  заводы как потребители электроэнергии имеют несколько особенностей, обусловленных  технологией переработки газа. Все  технологические процессы переработки газа энергоемкие, 90 % электроэнергии, потребляемой предприятием, идет на выработку продукции.

Процесс переработки  газа связан с низкими температурами  и высокими давлениями, создаваемыми компрессорными установками. Остановку технологического процесса вызывают не только аварийные отключения электропитания, но и кратковременные понижения напряжения. Поэтому большая часть потребителей электроэнергии производственной зоны завода (до 90 % полной расчетной нагрузки завода) по надежности электроснабжения относится к I категории, в состав которой входят и потребители особой группы. Особая группа включает вентиляторы приточно-вытяжных систем, аварийное освещение, светоограждение дымовых труб, потребители котельной, насосы оборотной системы водоснабжения, несколько технологических установок, например, по осушке и очистке газа, получению серы, переработке конденсата и др. Аварийные остановки связаны с большим ущербом и нарушениями экологии. В связи с этим требуется соответствующая надежность и ремонтопригодность электрической схемы и обеспечение самозапуска ответственных электродвигателей после перерыва питания. Поэтому критерием для определения категории отдельных технологических электроприемников может служить допустимое время перерыва электроснабжения, значение которого определяется исходя из анализа инерционных свойств соответствующего рабочего процесса. Электроприемники можно разделить на следующие группы: а) не допускающие перерыва в электроснабжении, работа которых обеспечивает локализацию аварии и безаварийную остановку технологического процесса при любых повреждениях технологической схемы и отказах внешнего электроснабжения; б) допускающие кратковременный перерыв в электроснабжении, определяемый временем перехода на резервное питание (десятые доли секунды); в) допускающие кратковременный перерыв в электроснабжении, определяемый инерционностью технологических потоков, например, воздуходувки, обеспечивающие процессы горения (полное прекращение потока воздуха не допускается). При этом допустимое время определяется уставками технологических защит и выбегом электропривода и составляет от десятых долей до нескольких секунд; г) допускающие ограниченный перерыв в электроснабжении, определяемый инерционностью технологического оборудования (тепловая инерция, наличие накопителей) и достигающий десятков секунд; д) допускающие длительный перерыв в электроснабжении без остановки технологических процессов (при этом может снижаться производительность или качество продукции), достигающий десятков минут; е) допускающие длительный перерыв в электроснабжении, не оказывающий влияния на технологический процесс.

Электроприемники группы "а" должны быть отнесены к О  категории надежности, групп "б", "в" и "г" - к I категории, группы "д" - ко II категории, а группы "е" - к III категории надежности.

Часть электроприемников  ГПЗ зависима, т.е. при отказе или  отключении одних должны быть отключены другие, связанные с ними. Связь электроприемников определяется особенностями их конструкции (например, электродвигатели с принудительной системой наддува, маслосмазки, маслоуплотнений) и работы приводимых механизмов (например, электроприводы нескольких последовательных ступеней нагнетаний насосов, компрессоров), последовательностью технологических процессов, а также схемами их подключения к источникам питания и зависимостью этих источников. Взаимосвязи, обусловливающие вынужденные отключения ответственных электроприемников, рекомендуется выявлять и затем фиксировать с помощью графов типа "дерево отказов".

Для обеспечения надежной работы система внешнего электроснабжения дожна быть хорошо развита и обладать высокой степенью структурной избыточности сетей напряжением НО и 220 кВ и достаточной мощностью источников электроэнергии. На практике опыт эксплуатации ГПЗ показывает недостаточную надежность связей ГПЗ с энергосистемой. Кроме того, внешние сети НО и 220 кВ, от которых питаются трансформаторы ГПП газоперерабатывающих заводов, замкнуты. Это приводит к тому, что при коротких замыканиях в сетях 110-220 кВ происходят одновременные глубокие понижения напряжения на обоих вводах ГПП. В результате нарушается основной принцип питания электроприемников I категории. Независимые источники питания становятся   зависимыми.

Источники питания электроприемника, комплекса электроприемников, узла нагрузки ГПЗ следует считать независимыми, если при отказе одного из них другой обеспечивает такую передачу мощности потребителю и такое остаточное напряжение, которые позволяют продолжать технологический процесс. При этом нормальная работа электроприемников, подключенных к неотказавшему источнику, продолжается, а также осуществляется самозапуск наиболее ответственных электроприемников и ступенчатый автоматический повторный пуск остальных электроприемников, которые были подключены к отказавшему источнику.

В этой связи два источника  питания не могут считаться независимыми, если при критической посадке напряжения на вводе потребителя от одного из источников напряжение на другом вводе снижается более чем на 20 %. Ориентировочный уровень критического остаточного напряжения составляет 70 % от номинального значения. На основании соответствующих расчетов электромеханических переходных процессов, определяющих устойчивость двигателей и узлов нагрузки потребителя, значение критического остаточного напряжения может быть уточнено.

Для сети Астраханского  ГПЗ (рис. 13.2) решить вопрос о двух независимых источниках питания можно было бы путем перевода на раздельную работу шин НО и 220 кВ подстанции "Газовая". Однако связи по напряжению 220 кВ являются системообразующими для Астраханьэнерго, поэтому разделение шин 220 кВ ПС "Газовая" затруднено. Аналогичная картина складывается в системах внешнего электроснабжения и других ГПЗ. Поэтому для обеспечения эксплуатационной надежности работы технологического оборудования необходим дополнительный независимый источник электропитания. Таким источником может быть местная электростанция (генераторное напряжение).

Электроснабжение особой группы электроприемников I категории должно осуществляться источниками гарантированного электроснабжения - резервными автономными источниками питания и агрегатами бесперебойного питания.

Для обеспечения надежного  электропитания всех электроприемников схема ГПЗ сверху донизу должа быть разделена на две независимые части (подсистемы), каждая из которых питается от соответствующего независимого источника. Такие подсистемы состоят из ввода высокого напряжения, главных понижающих трансформаторов, секций шин 6 (10) кВ, трансформаторных подстанций 6 (10)/0,4 кВ, РУ-0,4 кВ. Подсистемы должны взаимно резервироваться на всех ступенях напряжения с помощью устройств автоматического включения резерва (АВР). Кроме того, шины генераторного напряжения должны резервировать каждую из подсистем на стороне 6(10) кВ независимо от состояния другой подсистемы.