Обеспечение электромагнитной совместимости систем электроснабжения нефтегазового комплекса при внутренних перенапряжениях

• Автор: Соляков, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ГЛАВА 1. ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭМС ПРИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯХ НА ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ И НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ
1.1 Электромагнитные процессы, вызывающие перенапряжения в схемах электроснабжения КПНС
1.2. Классификация компрессорных перекачивающих и насосных станций, схемы их электроснабжения и краткая характеристика сетей
1.3. Методические положения формирования граничных условий, как показателей ЭМС электроустановок сетей электроснабжения КПНС
1.4. Стандартизация в области импульсных испытаний изоляции обмоток электрических машин

1.5. Характеристики выдерживаемых импульсных напряжений изоляцией

ЭД 6-10 кВ, предложенные 1ЕС, НЕМА и ШЕЕ

ГЛАВА 2. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ

ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 Анализ физических процессов и электромагнитных помех в виде перенапряжений, сопровождающих включение электродвигателей вакуумными выключателями
2.2. Приближенная двухчастотная математическая модель процессов включения вакуумного выключателя
2.3. Математическая модель для исследования процессов включения при учете разброса в действии полюсов выключателя
2.4. Процессы при включении электродвигателя с учетом разброса в действии полюсов выключателя и ограничение перенапряжений
2.5. Ограничение перенапряжений при включении электродвигателей
2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ КОММУТАЦИИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ВАКУУМНЫМИ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ КПНС И ИХ ОГРАНИЧЕНИЕ
3.1. Анализ физических процессов и электромагнитных помех в виде перенапряжений, сопровождающих отключение электродвигателей вакуумными выключателями
3.2. Вероятность и причины повторных зажиганий дуги в дугогасительных камерах электромагнитных, маломасляных, элегазовых и вакуумных выключателей
3.3 Моделирование параметров вакуумной дугогасящей камеры выключателя
3.4. Перенапряжения при первичном срезе тока в вакуумной камере
3.5 Перенапряжения при повторных зажиганиях дуги в вакуумной камере
3.6 Ограничение перенапряжений при отключении электродвигателей
3.7 Ограничение перенапряжений при установке защитной ЛС-цепочки
3.8 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ОДНОФАЗНЫХ ДУГОВЫХ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В СИСТЕМАХ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КПНС
4.1 Математическая модель процессов при ОДЗ
4.2 Процессы при дуговых замыканиях на землю
4.3. Токи при однофазном замыкании на землю
4.4. Результаты компьютерного моделирования процессов при ОДЗ
4.5. Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Краткая характеристика компрессорной перекачивающей станции КС-22, схема и оборудование
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Документы о внедрении результатов диссертационной работы

В настоящее время в энергоснабжении предприятий добычи и транспорта нефти и газа большое внимание уделяется согласованию условий нормальной безаварийной и эффективной работы электроустановок (ЭУ), использующих электроэнергию при перекачке продуктов - энергоносителей, а также сопутствующих по технологиям добычи, обработки и транспорта жидкостей и газов. В литературе [9-21] они определяются и объединены общим термином компрессорные, перекачивающие и насосные станции (КПНС).
Не претендуя на исчерпывающую полноту, КПНС по технологическому назначению можно классифицировать следующим образом.
- • Для перекачки нефти и газа по магистральным нефтепроводам и
газопроводам.
• Для сжатия попутного газа, который выделяется в сепараторах и подается
потребителям вне промысла (газоперерабатывающие заводы и др.).

• Для подачи газа в скважины в качестве рабочего агента - на промыслах, где применяют компрессорную эксплуатацию скважин (газлифт).
• Для закачки в скважину используют воздух (эрлифтные скважины) -воздушные КПНС.
• Для повышения давления газа, направляемого в магистральные газопроводы.
• Для внутрипромысловой перекачки нефти от пунктов ее сбора до установок подготовки и товарных парков - дожимные насосные станции.
• Для перекачки нефти и подачи жидких химических реагентов и др. на установках подготовки нефти.
• Для подъема воды из водоемов, а также для закачки воды в пласт с целью поддержания пластового давления - водяные насосные станции. Водяные насосные установки на промыслах широко применяют для

полюса выключателя на не включенных фазах возникают напряжения, определяемые э.д.с. фазы А источника питания.
Упрощенная расчетная схема при включении первого по очереди полюса выключателя при пренебрежении междуфазными емкостями имеет вид, приведенный на рис. 2.8.
Рис. 2.8. Упрощенная схема для расчета частот и процессов при включении первого полюса выключателя
Напряжение в узле 1 схемы - напряжение на фазе А двигателя, в узле 2 -напряжения на невключенных фазах В и С.
Уравнение для определения частот собственных колебаний в схеме рис.2.8 имеет вид: ар4 + Ьр2 +1 = 0, (2.5)
где а = ЗЬкЬдСф, Ь = 3(Ьк+Ьд)Сф.
Корни уравнения (2.5) определятся как
/>1,2 = ±/Д,2 = ±6 + , (2.6)
р1,<=т,4=±фь~'1£~4а ■ (г-д
При Гк=1.845 мГн, ЬД=2Л мГн, Сф=0.1216 мкФ (параметры одного из присоединений компрессорной станции ОАО «Самаранефтегаз») частоты собственных колебаний оказались равными:
/|=р1/2тг=2.8 кГц, ^=р2/2я=12.6 кГц.
При оценке уровней перенапряжений при таких достаточно высоких значениях частот можно принять, что за время наступления максимумов колебаний на включенной и не включенных фазах напряжение промышленной часто-