Рациональное управление реактивной мощностью электротехнических комплексов добывающей скважины и отходящей линии нефтегазодобывающего предприятия

• Автор: Гарифуллина, Алсу Радиковна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 125 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 Анализ существующей проблемы энергосбережения и пути её решения
Выводы по главе
Г лава 2 Оптимизация энергетических параметров электротехнического комплекса добывающей скважины со скважинной штанговой насосной установкой с цепным приводом
2.1 Разработка математической модели и метода расчета по определению оптимальных энергетических параметров комплекса в установившихся режимах
2.2 Определение параметров схемы замещения асинхронного электродвигателя
2.3 Совершенствование метода расчета энергетических характеристик скважинной штанговой насосной установки с цепным приводом в установившихся режимах с учетом и без учета компенсации реактивной мощности
2.4 Анализ энергетических характеристик ЭКДС с цепным приводом в установившихся режимах при использовании различных регулировочных ответвлений индивидуального трансформатора
2.5 Анализ статических характеристик активной и реактивной мощности в точке присоединения ЭКДС к отходящей линии
Выводы по главе
Глава 3 Разработка математической модели электротехнического комплекса отходящей линии с силовым трансформатором и питающей линией
3.1 Компоновка принципиальной схемы и схемы замещения электротехнического комплекса отходящей линии с силовым трансформатором и питающей линией
3.2 Разработка метода расчета режима напряжения и электропотребления в установившихся процессах при возмущениях напряжения питающей электрической сети
3.3 Анализ результатов расчёта режима напряжения и электропотребления ЭКОЛ
Выводы по главе
Глава 4 Исследования процессов пуска и самозапуска электротехнического комплекса добывающей скважины с цепным приводом при пониженном уровне напряжения в центре питания

4.1 Разработка математической модели электротехнического комплекса добывающей скважины с цепным приводом для исследования процессов пуска и самозапуска
4.2 Определение момента сопротивления и момента инерции цепного привода скважинного штангового насоса
Выводы по главе
Глава 5 Экономическое обоснование организационно-технических мероприятий по рациональному управлению реактивной мощностью электротехнических комплексов добывающей скважины и отходящей линии нефтегазодобывающего предприятия
5.1 Разработка организационно-технических мероприятий по рациональному управлению реактивной мощностью
5.2 Расчёт ожидаемого годового экономического эффекта от внедрения индивидуальной компенсации реактивной мощности электротехнического комплекса добывающей скважины при одновременной автоматической стабилизации напряжения
5.3 Расчёт ожидаемого годового экономического эффекта от оптимизации энергетических параметров электротехнического комплекса отходящей линии при автоматической стабилизации напряжения в центре питания
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение Б

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В нефтегазодобывающей отрасли одной из важнейших является проблема по снижению потерь и рациональному потреблению электроэнергии при добыче углеводородного сырья. Данная проблема может быть решена путём рационального потребления реактивной мощности и оптимизации режимов напряжения.
Известно, что нефтегазодобывающие комплексы являются крупными и ответственными потребителями электрической энергии, и в масштабе отрасли расходы на электроэнергию составляют десятки миллиардов рублей, что делает существующую проблему весьма актуальной. Снижение потерь электроэнергии в электротехнических комплексах и системах нефтегазодобывающей промышленности путём рационального потребления реактивной мощности и оптимизации режимов напряжения, даже на единицы процентов, экономит огромные финансовые средства.
Диссертационная работа явилась результатом НИР, выполненного кафедрой «Электроэнергетика» Альметьевского государственного нефтяного института (АГНИ) по заказу ОАО «Татнефть». Практические результаты внедрены Управлением энергетики в структурных подразделениях ОАО «Татнефть».
Диссертационная работа базируется на известных апробированных результатах исследований, выполненных в Российском государственном университете нефти и газа им. И.М. Губкина, Санкт-Петербургском государственном горном институте, ООО «Научно-производственной фирме ОЛТА» (г. Санкт-Петербург), Уфимском государственном нефтяном техническом университете, ОАО «Татнефть» и в Альметьевском государственном нефтяном институте.
Немалый вклад в разработку названного направления внесли такие российские ученые-исследователи, как Б.Н. Абрамович [1 - 6, 8, 9, 14, 62, 83, 84, 99, 102, 103], Г.Я. Вагин [16, 17], С.И. Гамазин [23], A.A. Ермилов [31], М.С. Ершов [32, 33], И.В. Жежеленко [34 - 36, 107], Ю.С. Железко [37 - 42],

М = — (Р 2;
2л/Нхк +(п +'Л))
52(хк2+г,2)+.у
( Тг2 Г
2гг> ЩУхЪР
2тс/М
+ г'2 = 0;
- 2гЛ’ ±І2г, - £1 4& +)-
2%/М
•&)- — . ;Г 7

Скорость вращения ротора п2{и{) = пх (і - я(иі)). (2.19)
Эквивалентное сопротивление нагрузки Ки (і/1) = К'2 — . (2.20)

Для дальнейших расчётов все сопротивления выразим в относительных единицах, разделив их на базисное сопротивление гб, напряжение
представим в долях номинального напряжения АД.
Определяем токи:
- активная составляющая тока ветви ротора
Г (и)- и,(К+К(и,))
(К + К(и,ії+хГ 1 }
- реактивная составляющая тока ветви ротора
Іі(и,)=(К+К(и*)У+ху (2'22)
- активная составляющая тока холостого хода
іМ=тНФ (2-23)
о + о
- реактивная составляющая тока холостого хода
(2-24)
к0 +л0
- активная составляющая тока статора
1М = 1М+1'гАи,); (2.25)
- реактивная составляющая тока статора