Источники электроэнергии и особенности её распределения на предприятиях нефтяной и газовой промышленности

Однако во всех случаях применение электромашинных и в особенности гидравлических передач связано с потерями мощности. Кроме того, в ряде случаев может оказаться, что электромашинные передачи усложняют обслуживание привода, увеличивают его массу или снижают надежность.

Применение дизель-электрического или дизель-гидравлического привода вместо чисто дизельного не всегда целесообразно, так как в каждом отдельном случае нужно сделать соответствующий технико-экономический сопоставительный анализ с учетом конкретных условий работы установки: способа и времени проходки скважин; расстояния, на которое нужно перевозить установку; геологических условий проходки скважин; квалификации обслуживающего персонала; наличия в УРБ электроремонтной базы и пр.

Наибольшее развитие дизель-электрический привод получил в зарубежных буровых установках. Согласно литературным данным, за рубежом определились следующие области эффективного применения буровых установок с дизель-электрическим приводом:

для эксплуатационного  и разведочного бурения глубоких и сверхглубоких нефтяных и газовых скважин;

для передвижных и  полупередвижных наземных установок (глубина бурения 2000—2500 м);

для всех видов бурения  во внешних и внутренних водоемах (морские и озерные баржи, плавучие основания, платформы и пр.);

для бурения на пересеченной местности и в густонаселенных районах.

На плавучих буровых  установках и полупогружных платформах применен дизель-электрический привод, принципиальная схема которого показана на рис. 44. В этом приводе дизели Д1—Д5 вращают генераторы переменного тока Г1—Г5, работающие на общие секционированные главные шины ГШ 6 кВ. Генераторы Г1—Г5 имеют тиристорные возбудители ВГ1—ГВ5. Вспомогательные генераторы Г6 и Г7, вращаемые дизелями Д6 и Д7, питают шины 0,4 кВ переменного тока, которые через трансформаторы связаны с шинами 6 кВ. Большое число выключателей обеспечивает возможность присоединения любого из генераторов к любой системе шин.

Электродвигатели буровой  лебедки ДЛ1 и ДЛ2, буровых и цементировочных насосов ДН1—ДН4 и ДЦН1, ДЦН2 и ротора ДР получают питание от реверсивных и нереверсивных тири-сторных преобразователей. Таким образом, привод основных механизмов буровой установки осуществляется на постоянном токе. Двигатели гребных винтов ДВ1—ДВ4 и винтов динамического уравновешивания корабля ДВ5—ДВ9 — асинхронные с короткозамкнутым ротором. Пуск этих мощных асинхронных двигателей производят, поочередно присоединяя один из главных генераторов. Такая схема пуска позволяет избежать влияния пусковых токов на работу остальной системы привода.

Наличие двигателей постоянного  и переменного тока примерно одинаковой установленной мощности, но работающих не одновременно позволяет при такой системе привода уменьшить установленную мощность генераторов  переменного тока.

Управление главными электроприводами осуществляется в цепях управления тиристорных преобразователей; релейно-контактная аппаратура используется только для подготовки схемы к работе и для обеспечения требуемых защит и блокировок.

 

Рис. 44. Принципиальная схема  дизель – электрического привода постоянно – переменного тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

Электрооборудование вспомогательных механизмов

 

Независимо от типа электропривода главных механизмов привод большей  части вспомогательных механизмов осуществляется асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором напряжением 380 В с дистанционным управлением. Электропривод компрессора низкого давления после его пуска управляется автоматически в зависимости от давления сжатого воздуха. После увеличения давления до 0,8—0,9 МПа реле давления отключает электропривод; при снижении давления до 0,6—0,7 МПа — вновь отключает его.

В схемах управления предусмотрены  различные блокировки, обеспечивающие требуемую последовательность включения  вспомогательных и главных механизмов. Все двигатели вспомогательных механизмов имеют нулевую защиту, защиту от коротких замыканий, перегрузки и однофазного включения, осуществляемую расцепителями установочных автоматов и тепловыми реле пускателей. Все аппараты сосредоточены на соответствующих станциях и пультах управления.

В установках с неавтономным приводом главных механизмов питания электроприводов вспомогательных механизмов подается от электрической сети через трансформатор 6000/400 В. От этого же трансформатора питаются цепи освещения. При перерывах в электроснабжении буровой установки необходимые вспомогательные механизмы питаются от резервной дизельгенераторной электростанции. В установках с автономным приводом (дизельных или дизельэлектрических) независимо от рода тока электроприводов главных механизмов двигатели вспомогательных механизмов питаются от дизель-генераторной электростанции переменного ток мощностью 100 кВт. Для автоматического регулирования напряжения этой электростанции применена схема регулятора с фазным компаундированием типа УБКО.

Современные буровые установки оснащены комплексом механизмов для автоматизации спуско-подъема АСП, позволяющим совмещать развинчивание,   свинчивание   и   перестановку свечей с перемещением порожнего элеватора. В качестве привода тележки и стрелы механизмов АСП применены асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором МТК-Ш-6 (3,5 кВт, 380 В, 870 об/мин при ПВ = 25%). Принципиальная схема управления АСП показана на рис. 45.

 

Рис. 45. Принципиальная схема  управления электроприводами механизмов АСП - 3

 

Напряжение на цепи управления подается через автоматический выключатель В2. Перемещением тележки или стрелы управляют постановкой соответствующего командоаппарата (ККТ или ККС) в нужное положение («вправо» или «влево», «назад», или «вперед»). Остановка полностью зависит от оператора. Включают и отключают двигатели AT и АС пускатели с тепловой защитой. В исходном положении все контакты в цепях катушек пускателей замкнуты и схема подготовлена к работе. Исходным (нулевым) положением тележки и стрелы принято считать такое положение, когда тележка находится точно между магазинами, а стрела — в крайнем, отведенном от центра скважины положении (в этом положении нажат конечный выключатель ВКС1). Для выдвижения стрелы вперед оператор включает командоконтроллер ККС в положение «вперед» (контакт ККС— закрыт), при этом включается пускатель ПВ и подключает двигатель стрелы ДС к сети. Стрела выдвигается до упора в свечу.

Для защиты двигателя  от стопорного режима служит шариковая муфта, которая в момент упора стрелы в свечу начинает проворачиваться. Оператор поворотом командоконтрол-лера ККС в нулевое положение отключает двигатель ДС от сети. Движение стрелы «назад» происходит аналогично.

Схема управления тележкой подобна схеме управления стрелой. Контакты командоконтроллера ККТ включают пускатели ПП («вправо») или ПЛ («влево») в зависимости от выбранного магазина. Точность остановки тележки напротив любой из кассет полностью зависит от оператора.

В цепях управления тележкой и стрелой имеются блокировки, которые не допускают одновременного включения пускателей ПП и ПЛ, ПВ и ПН, а также блокировки от удара талевым блоком по стреле. Блокировки осуществляются при помощи конечных выключателей стрелы ВКС1 и ВКС2. Конечный выключатель ВКС1 срабатывает, когда стрела полностью убрана от центра скважины, а выключатель ВКС2 — когда стрела выдвинута на  1,5 м от нулевого положения.

Для сигнализации положения  стрелы служат лампы ЛК и ЛЗ. Кратковременное включение двигателя тележки при не полностью убранной стреле возможно с помощью кнопки КТ.

При наличии в буровой  установке вспомогательной лебедки для ее привода применяют асинхронный двигатель с фазным ротором МТВ-312-6 (16 кВт, 380 В, 960 об/мин при ПВ = 25%).

Для плавного пуска и  кратковременного регулирования скорости в цепь ротора двигателя включены резисторы; управление осуществляется контроллером.

Привод вспомогательной  лебедки плавучих морских буровых установок осуществляется двигателем постоянного тока, питаемым от тиристорного выпрямителя.

Для повышения надежности работы основного электрооборудования в схемах принято раздельное питание цепей освещения и управления. Освещение буровой установки общей мощностью 14 кВт разбито на группы: вышка освещена 14 светильниками; буровая площадка и блок двигателей—16 светильниками; насосный блок, система глиноприготовления и территория— 12 светильниками; освещение «безопасности»— 12 В; аварийное освещение получает питание от аккумуляторной батареи. Члены буровой бригады и электромонтеры снабжены также переносными аккумуляторными фонарями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литераткры