Режимы работы систем электроснабжения объектов нефтегазовых месторождений

• Автор: Мукани Эме Борис
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПРОМЫСЛОВ

1.1. Характеристика нефтепромыслового электрооборудования

1.2. Анализ систем электроснабжения объектов нефтепромыслов

и режимов их работы

1.3. Постановка задач исследования

2. КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ РЕЖИМОВ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИ ДОБЫЧЕ НЕФТИ УЭЦН

2.1. Последовательность проведения комплексного анализа режимов электропотребления нефтяных промыслов
2.2. Экспериментальное исследование электрических нагрузок на нефтепромысловых подстанциях
2.3. Экспериментальное исследование качества электрической
энергии
2.4. Анализ энергетических показателей УЭЦН
2.5 Выводы и результаты исследования
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА УЭЦН
3.1. Методология моделирования и задачи исследования режимов работы электропривода УЭЦН
3.2. Механическая характеристика погружного центробежного насоса добычи нефти
3.3. Математическая модель электропривода УЭЦН
3.4. Исследование режимов работы электропривода УЭЦН
3.5. Выбор рациональных режимов работы электропривода УЭЦН
3.6. Выводы и результаты исследований
4. РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЯХ НЕФТЕПРОМЫСЛА
4.1. Выбор оптимального режима напряжения на шинах 6 кВ ПС
35/6
4.2. Оптимизация законов регулирования напряжения в центрах питания
4.3. Выбор рациональных значений напряжения на шинах РУ ПС

35/6 с позиций обеспечения устойчивости электротехнической системы
4.4 Выводы и результаты исследований
Заключение
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Объекты нефтегазовых промыслов являются крупными потребителями энергии, на долю которых приходится до 50% общего объема потребления электроэнергии в отрасли. Особенностью систем электроснабжения нефтегазовых промыслов является рассредоточенность приемников электроэнергии на достаточно больших площадях. Вместе с большой энергоемкостью потребителей, это определяет особенности схемных решений электроснабжения, наличие многоуровневой трансформации энергии, значительный уровень потерь электроэнергии в системе электроснабжения.
Наряду с типовым общепромышленным оборудованием в составе электротехнических комплексов нефтепромыслов используется специальное оборудование, работающее на нестандартном напряжении. К такому оборудованию, в первую очередь, относятся установки механизированной добычи нефти с погружными электродвигателями. Выбор рациональных режимов работы погружных электродвигателей в определенной степени определяет эффективность технологических режимов погружных насосов, способствует сокращению потерь электрической энергии.
Можно ожидать, что еще в большей степени снижению потерь электроэнергии будет способствовать выбор рациональных режимов систем электроснабжения в целом, которые могут существенно сократить потери электроэнергии в электрических сетях.
Энергосбережение является актуальной государственной и отраслевой проблемой. В связи с вышеизложенным, выбор рациональных режимов работы систем электроснабжения нефтепромыслов, направленный на энергосбережение, является важной научно-технической задачей.
Подтверждением актуальности проблемы является то, что ее решению посвящено целый ряд научных работ, включая труды Б.Н. Абрамовича, Ю.С.

жение отдельных нефтепромысловых потребителей. Распределение электрической энергии до нефтепромысловых потребителей осуществляется по воздушным линиям (ВЛ) 6-10 кВ, а на новых месторождениях по ВЛ 10 кВ. Воздушные линии 6-10 кВ сооружаются вдоль рядов нефтяных скважин в виде магистралей, питающихся от двух соседних подстанций 35-110/10-6 кВ. Каждая магистраль секционируется разъединителем, который замыкается при переводе питания всех магистралей на одну подстанцию.
В качестве примера рассмотрим организацию электроснабжения НГДУ «Сулеевнефть». Электроснабжение нефтепромысловых объектов осуществляется от 31 распределительной подстанции 35/6 кВ, из которых 24 находятся на балансе НГДУ. Из 24 подстанций три подстанции - двухтрансформаторные, остальные с одним трансформатором. Загрузка трансформаторов на подстанциях составляет в среднем около 70 %. 14 подстанций имеют резервное питание по стороне 35 кВ, и все остальные подстанции имеют резервное питание по стороне 6 кВ от других подстанций, закольцованных между собой и с подстанциями РУЭ «Татэнерго». Все подстанции расположены в центре электрических нагрузок при кустовых насосных станциях и установках комплексной подготовки нефти. Распределение электроэнергии от подстанция 35/6 кВ до нефтепромысловых объектов осуществляется по магистральным В Л 6 кВ, общая протяженность которых составляет 917 км, количество фидеров 6 кВ - 152, из них 90 фидеров закольцованы между собой через разъединители РЛН-6 и выключатели нагрузки РВНО-6.
Средняя длина отходящих линий 6 кВ составляет около 6 км, к одному фидеру присоединено от 3 до 10 скважин. Электроснабжение УЭЦН выполняется по схеме « глубокий ввод» с двойной трансформацией напряжения, что показано на рисунке 2.2. На каждой скважине или группе скважин устанавливается комплектная трансформаторная подстанция 6/0,4 кВ, подключенная к магистрали отпайкой через разъединитель, установленный на ответвлении от В Л 6 кВ. Поскольку напряжение погружного электродвигателя