Повышение надежности и экономичности электроснабжения объектов нефтедобычи с использованием автономных источников электропитания

• Автор: Турышева, Анна Вахтанговна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Современное состояние электроснабжения с использованием попутного нефтяного газа
1.1. Проблемы энергоснабжения производственных объектов отдаленных районов
1.2. Оценка эффективности применения газопоршневых и газотурбинных установок
1.3. Обоснование необходимости создания электротехнического комплекса с автономным источником
1.4. Выводы, цель и задачи диссертационной работы
2. Структура и параметры электротехнического комплекса с автономным источником в установившемся режиме турбоприводного двигателя
2.1. Обоснование схемы электроснабжения электротехнического комплекса с автономным источником
2.2. Математическая модель электротехнического комплекса с автономным источником
2.3. Исследование процессов в системе электротехнического комплекса с автономным источником
2.4. Экспериментальные исследования электротехнического комплекса в промышленных условиях
2.5. Исследование возможности использования динамического торможения погружного электродвигателя в ситетеме электромеханического комплекса
3. Аналитические исследования пуска синхронного двигателя с постоянными магнитами
3.1. Способ пуска синхронного двигателя с постоянными магнитами с применением короткозамкнутой обмотки возбуждения
3.2. Синхронный способ пуска двигателя с постоянными магнитами
3.3. Техническая реализация пуска синхронного двигателя
3.4. Выбор источника тока для пускового режима
3.5. Создание математической модели источника питания, общего выпрямителя
и аккумуляторной батареи
4. Экономическое обоснование способа электроснабжения нефтегазовых объектов
4.2. Методика выбора рациональной мощности и числа генерирующих источников
4.2. Обоснование рациональной схемы электроснабжения основного источника
генерирования с использованием попутного нефтяного газа
4.4. Требования к топливу на основе попутного нефтяного газа
Заключение
Список литературы

Введение
В настоящее время 50-70 % территории Российской Федерации не охвачено централизованным электроснабжением. Как правило, разведка и разработка новых нефтегазовых месторождений характеризуется отдаленностью источника питания от центра электрических нагрузок, находящихся на территории Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока. Указанные регионы расположены в северной субарктической влажной географической зоне, характеризующейся болотистой местностью и тайгой, что затрудняет проведение линии электропередач. Одним из способов решения проблемы эффективного энергообеспечения районо восточной части страны является максимальное приближение источников электропитания и отдельных потребителей электромеханических комплексов нефтегазовой промышленности к центрам электрических нагрузок.
Строительство крупных электростанций требует больших капиталовложений. Кроме того, при наращивании мощности производства возникает множество экономических и технических затруднений, связанных с подключением к единой системе электроснабжения, строительством трансформаторных подстанций, линий электропередач, прокладкой коммуникаций. Кроме того, с помощью «малой» энергетики в настоящее время обеспечивается электроэнергией четверть территории Российской Федерации общей площадью 4 млн км [29], поэтому принцип электрификации таких районов с использованием электротехнических комплексов локальных систем электроснабжения является перспективным направлением и будет сохранен еще длительное время.
В настоящее время электроснабжение части промышленных объектов отдаленных районов осуществляется одновременно от электростанций собственных нужд и централизованных сетей. Существуют различные локальные источники электроснабжения на базе дизель-генераторов, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных двигателей, использующих в

единице, при коэффициенте гармонических составляющих тока существенно меньшем, чем у диодного выпрямителя [26].
Достижения в области газотурбинных установок показали [18], что надежное горение топливовоздушной смеси в камере сгорания достигается при разгоне электропривода до частоты вращения около 0,5 от номинальной. Поэтому в системе электротехнического комплекса, непосредственно для запуска и разгона электропривода до полуноминальной частоты вращения используется аккумуляторная батарея (рис. 7).

Погружной электродвигатель
Рис.7. Структурная схема синхронного генератора с конденсатором в составе фильтрокомпенсирующего устройства и аккумуляторной батареей В состав фильтрокомпенсирующего устройства (ФКУ) входят: токоограничивающий дроссель и конденсатор, для ограничения величины напряжения. Поскольку химический источник тока обладает свойствами близкими к конденсатору, то используем его в качестве фильтра для работы системы в установившемся режиме. Таким образом, в системе присутствуют две аккумуляторные батареи, одна из которых необходима для запуска синхронного генератора, работающего в режиме двигателя, а другая для ограничения величины напряжения в системе электропитания потребителей (рис. 8) [65].