Многокритериальная методика выбора кабелей для систем электроснабжения нефтяной и газовой промышленности

• Автор: Макерова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л Особенности сетей систем электроснабжения объектов нефтяной и газовой промышленности

1.2 Анализ методов и требований по выбору сечений жил кабелей

1.2.1. Требования по выбору сечений жил кабелей

1.2.1.1. Выбор сечений жил кабелей по нагреву

1.2 Л .2. Выбор сечений жил кабелей по экономической плотности тока

1.2.1.3. Проверка кабелей на термическую стойкость при действии токов короткого замыкания

1.2.1.4. Проверка кабелей по допустимой потере напряжения

1.2.2. Анализ значений допустимых токов
1.2.3. Анализ значений экономической плотности тока
1.3. Литературный обзор проблемы выбора сечений жил кабелей
1.4. Результаты исследований и выводы
2. ФОМИРОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА КАБЕЛЕЙ
2.1. Выбор марки кабеля
2.2. Физические процессы в конструктивных элементах кабеля
2.2.1. Физико-химические процессы в кабеле
2.2.1.1. Поляризация диэлектриков и диэлектрические потери в кабеле
2.2.1.2. Электропроводность диэлектриков в кабеле
2.2.1.3. Технические характеристики диэлектрических материалов кабеля
2.2.2. Электромагнитные процессы в кабеле
2.2.3. Тепловые процессы в кабеле
2.2.4. Пробой диэлектриков в кабеле
2.3. Формирование критериев выбора
2.3.1. Минимизация дисконтированных затрат
2.3.2. Минимизация температуры жилы в нормальном режиме

2.3.3. Минимизация температуры жилы в режиме КЗ
2.3.4. Минимизация потери напряжения
2.3.5. Минимизация напряженности поля в изоляции
2.3.6 Минимизация толщины газовой пленки
2.3.7 Максимизация степени доверия к поставщику
2.4 Результаты исследований и выводы
3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МНОЕОКРИТЕРИАЛЬНОЕО ВЫБОРА К ЗАДАЧЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЕО КАБЕЛЯ
3.1. Формализация задачи выбора оптимального кабеля
3.2 Формирование методики многокритериального выбора оптимального кабеля
3.3 Диаграмма алгоритма выбора кабелей
3.4 Выбор кабеля по методике многокритериального выбора
3.5 Результаты исследований и выводы
4 ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА КАБЕЛЕЙ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НАИБОЛЕЕ ЭНЕРГОЕМКИХ ОБЪЕКТОВ НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1 Выбор кабелей в распределительных сетях
4.2 Выбор кабелей в системах электроснабжения объектов добычи нефти
4.2.1. Штанговая глубинно-насосная установка
4.2.2 Бесштанговая насосная установка
4.3 Выбор кабелей в системах электроснабжения объектов транспорта газа
4.3.1. Газотурбинная компрессорная станция магистрального газопровода
4.3.2. Электропроводная компрессорная станция магистрального газопровода.
4.4 Учет влияния высших гармонических составляющих тока при выборе кабелей
4.5 Проверка кабеля на режим пуска двигателя
4.6 Результаты исследований и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Электрические сети систем электроснабжения являются основным звеном энергообеспечения технологических объектов нефтяной и газовой промышленности. Выбор кабелей и сечений их жил - одна из важных задач проектирования электрических сетей. Основным среди методов выбора сечений жил кабелей для сетей 6-10 кВ является метод экономической плотности тока, основанный на минимизации приведенных затрат. Значения экономической плотности тока для кабелей с алюминиевыми и медными жилами, резиновой, пластмассовой и бумажной изоляцией в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки в нашей стране впервые были установлены в 50-х годах XX века. Эти значения были рассчитаны при действующих в то время ценах на кабельную продукцию и электроэнергию, которые могут существенно отличаться от цен, действующих в настоящее время в условиях рыночной экономики. Это может приводить к значительным ошибкам при выборе сечений жил кабелей, а значит, экономическим потерям.
Вопрос о целесообразности применения метода экономической плотности тока для выбора сечений линий электропередачи неоднократно поднимался в печати. Начало исследований и дискуссий в области применимости метода экономической плотности тока и методов выбора сечений жил кабелей относится к периоду электрификации СССР и связано с именами А. А. Глазунова, П. Г. Грудинского, С. А. Кукель-Краевского, Д. С. Лившица, Е. Н. Приклонского. Исследования в этой области продолжались такими специалистами, как И. А. Будзко, Л. М. Зельцбург, М. С. Левин, И. Б. Пешков, А. А. Федоров. В последнее время интерес к данной проблеме существенно возрос, что подтверждается работами С. Н. Ефентьева, Э. Н. Зуева, И. Н. Ковалева, А. В. Ляхомского, А. С. Мартьянова, М. А. Осипова, Г. Е. Поспелова, В. С. Степанова, Т. Б. Степановой, В. П. Фрайштетера и других.

—ПУЭ ГОСТ 1
Рисунок 1.15- Сравнение допустимых токов трехжильных кабелей с медными жилами и бумажной пропитанной изоляцией при прокладке в земле на
напряжение 10 кВ
-♦-ГОСТР 53769-2010 (МЭК 60502-1:2004)
-■-ГОСТР 50571.5.52-2011 (МЭК60364-5-52:2009) й Aberdare Power Cables
Рисунок 1.16 - Сравнение допустимых токов трехжильных кабелей с медными жилами и изоляцией из сшитого полиэтилена при прокладке в земле на
напряжение до 1 кВ