Оптимизация режимов работы электротехнического комплекса предприятий нефтегазодобывающей промышленности

• Автор: Табачникова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Сокращения, принятые по тексту диссертации
Обозначения физических параметров принятые по тексту диссертации
Глава 1. Анализ существующих электротехнических комплексов и систем электроснабжения нефтегазодобывающей
промышленности
1.1. Особенности электрических сетей и электротехнических
комплексов предприятий нефтегазодобывающей промышленности
1.2. Анализ существующих режимов напряжения и
электропотребления в электротехнических комплексах предприятия (ЭКП) и системах электроснабжения
1.3. Анализ потерь электроэнергии в электрических сетях и
мероприятия по их снижению
1.4. Анализ существующих мероприятий по регулированию
напряжения в электрических сетях
1.5. Влияние показателей качества электроэнергии (ПКЭЭ) на
работу электрических сетей и на режим
электропотребления
1.6. Влияние ПКЭЭ на экономические характеристики
конденсаторов
1.7. Задачи диссертации
Глава 2. Совершенствование метода расчета энергетических параметров
электротехнического комплекса добычной скважины (ЭКДС)
2.1. Компоновка структурных схем ЭКДС
2.2. Конструктивные особенности скважинного нагревателя
2.2.1 Анализ существующих методов использования
нагревательных кабелей при добыче нефти
2.2.2 Метод депарафинизации скважин сосредоточенными источниками тепла
2.3. Дополнение метода расчета рабочих, механических характеристик и энергетических параметров ЭКДС новыми аналитическими зависимостями
2.4. Определение параметров асинхронного двигателя по Гобразной схеме замещения
2.5. Разработка математической модели ЭКДС по определению энергетических параметров режима напряжения и электропотребления
Выводы по главе
Глава 3. Совершенствование метода расчета и разработка математической модели электротехнического комплекса

отходящей линии
3.1. Технологические особенности и допущения. Разработка
метода расчета эквивалентных параметров режима напряжения и электропотребления электротехнического комплекса отходящей линии
3.2. Разработка метода расчета энергетических параметров
электротехнического комплекса отходящей линии
3.3. Разработка математической модели электротехнического
комплекса отходящей линии (ЭКОЛ)
3.4. Результаты математического моделирования
энергетических параметров ЭКОЛ
Выводы по главе
Глава 4. Имитационная модель электротехнического комплекса
предприятия
4.1. Разработка имитационной модели электротехнического
комплекса предприятия
4.2. Расчет ожидаемого годового экономического эффекта
при варьировании режимов работы ЭКП
Выводы по главе
Глава 5. Совершенствование метода расчета и математической модели переходных процессов АД с компенсирующими установками и активным сопротивлением скважинного нагревателя
5.1. Анализ физико-механических параметров добываемой эмульсии, влияющих на момент сопротивления приводов электротехнических комплексов добычных скважин
5.2. Разработка алгоритма расчета переходных процессов АД с компенсирующими установками и активным сопротивлением при возмущениях входного напряжения
5.3. Разработка математической модели переходных
процессов АД с компенсирующими установками и активным сопротивлением
5.4. Анализ результатов моделирования. Оценка электромагнитной устойчивости исполнительного модуля
- ЭКДС с погружным электродвигателем (ПЭД)
Выводы по главе
Заключение
Библиографический список
Приложение!
Приложение II
Приложение III
Приложение IV

АРТ-1НАСУЭБАРБУВНУГППднсдткнсктпКУНГДУСокращения, принятые по тексту диссертации
автоматический регулятор коэффициента трансформации напряжения; автоматизированная система управления электроснабжением и электропотреблением; блок автоматического регулирования; буровая установка; винтовая насосная установка;
главная понизительная
подстанция;
дожимная насосная
станция;
датчик тока;
кустовая насосная
станция;
комплектная
трансформаторная
подстанция;
компенсирующие
установки;
нефтегазодобывающее
управление;
НГДК- нефтегазодобывающий комплекс, который включает в себя и переработку нефти;
НГДП- нефтегазодобывающее предприятие - малая нефтяная компания;
ГТКЭЭ - показатели качества
электрической энергии;
ПЭД - погружной
электродвигатель;
РПН - регулятор напряжения под нагрузкой;
СЭС - система электроснабжения;
УПК - установки продольной компенсации;
УПЕК - установка поперечной компенсации;
УЭЦН — установка
электроцентробежного
насоса;
ЦП - центр питания;
ЭКДС - электротехнический комплекс добычной скважины;
ЭКП - Электротехнический
комплекс предприятия;

электрической энергии, сокращению межремонтного периода работы электродвигателей, что затрудняет выполнение требований энергосистемы по режиму потребления реактивной мощности.
Для поддержания заданных уровней напряжения в начале отходящих линий, т.е. в ЦП, необходимо решить следующие задачи:
1) определить энергетические показатели ЭКДС, ЭКВО и самой отходящей линии в зависимости от уровня напряжения в её начале;
2) разработать мероприятия по их улучшению;
Рассмотрим решение данных задач на примерах ЭКВО и ЭКДС с установками электроцентробежных насосов (УЭЦН) и ВНУ с ПЭД, ШСНУ и ВНУ с ПП, применяемых при механизированном способе эксплуатации высокодебитных и обводненных скважин, а также скважин с вязкой и высоковязкой нефтью.
Для решения первой задачи по определению энергетических показателей ЭКДС и ЭКВО разработаны математические модели и дополнены новыми аналитическими зависимостями методы расчетов, позволяющие определить рабочие, механические характеристики и энергетические параметры ЭКДС и ЭКВО в установившихся и переходных режимах работы.
Вторая задача решается путем подключения местных автоматических установок поперечной компенсации (УПЕК) - для компенсации реактивной мощности, и установок продольной компенсации (УПК) - для компенсации потерь напряжения в конце длинных линий. УПК повышает уровень напряжения на зажимах электрооборудования ЭКДС и ЭКВО на 0,03 ... 0,05 o.e. [59, 63, 86].
Известно, что оптимальный уровень напряжения на зажимах специфического электрооборудования (погружных асинхронных электродвигателей серии ПЭД) находится у нижней границы напряжения, допустимого ГОСТом, в этом случае диапазон изменения напряжения от рационального уровня имеет очень узкие пределы [65]. При поддержании такого уровня напряжения, с учётом особенностей распределительной сети