Электроснабжение и релейная защита нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
1. Описание технологического процесса
.1 Нефтеперекачивающие станции (НПС)
Нефтеперекачивающие станции (НПС) - это комплекс сооружений, обеспечивающих перекачку нефти по нефтепроводу. По принципу работы НПС подразделяются на головные и промежуточные. На головных НПС осуществляется прием нефти от цехов нефтегазодобывающих управлений (установок по подготовке нефти, товарных парков и т.д.) или магистральных нефтепроводов, определяются количество нефти и ее качество, и начинается основной технологический процесс - перекачка нефти по трубопроводу до следующей станции.
Основными технологическими сооружениями головной НПС являются основная (главная, магистральная) насосная, подпорная насосная, резервуарный парк, технологические трубопроводы с задвижками и фильтрами, узел счетчиков, узел регулирующих устройств (регуляторов давления), узел приема и пуска скребка.
Промежуточные НПС, располагаемые по трассе нефтепровода через 60-150 км, предназначены для повышения давления перекачиваемой нефти, чтобы скомпенсировать потери напора в трубопроводе на трение. В состав основных технологических сооружений промежуточной станции включаются: основная насосная, технологические трубопроводы с задвижками и фильтрами, узел регуляторов давления, узел приема и пуска скребка, узел гашения волн давления. В отдельных случаях по технологическим соображениям на промежуточных станциях могут устанавливаться небольшие резервуарные парки. При этом устанавливаются подпорные насосы.
1.2 Технологические режимы работы нефтеперекачивающих станций
Нефтеперекачивающие станции по технологическим соображениям проектируют и эксплуатируют в различных режимах - через резервуары, с подключенными резервуарами и из насоса в насос.
При работе через резервуары поступающая на станцию нефть принимается в одну группу резервуаров, а из другой группы резервуаров в это же время нефть забирается подпорными насосами, подается в основные насосы и затем закачивается в магистральный нефтепровод. Такой режим обычно применяется на головных станциях нефтепроводов, где приемо-сдаточные операции выполняются на основе замеров нефти в резервуарах.
При режиме с подключенными резервуарами последние через приемные трубопроводы все время гидравлически связаны с потоком нефти, проходящим через станцию. Из резервуаров или в резервуары поступает только объем нефти, представляющий разность между объемами перекачиваемой нефти до станции и после нее. Если объемы равны, то уровень нефти в резервуарах остается постоянным, т.е. исключаются потери от больших дыханий. Такой режим работы применяется на станциях, оборудованных счетчиками (расходомерами), обеспечивающими коммерческий учет нефти, и пробоотборниками, работающими на потоке нефти.
Режим работы из насоса в насос часто применяют на промежуточных станциях магистральных нефтепроводов. При этом режиме весь поток нефти подается на прием основных насосов, поэтому на станциях не устанавливаются резервуары и подпорные насосы, т.е. нефтеперекачивающие станции становятся дешевле и проще. Однако на трубопроводах больших диаметров применяемые насосы требуют значительного подпора, что уменьшает пропускную способность нефтепровода. Для ее увеличения в ряде случаев экономически целесообразно на промежуточных станциях устанавливать резервуары и подпорные насосы и применять режим с подключенными резервуарами. Для увеличения пропускной способности нефтепровода на промежуточных станциях можно устанавливать только подпорные насосы (без установки емкости), эти насосы должны быть рассчитаны на высокое давление на всасывании. Однако при работе из насоса в насос любые изменения режима работы насосной приводят к изменению давления и расхода вдоль всего магистрального трубопровода, что вызывает необходимость регулирования работы насосных на всех НПС. Кроме того, при работе из насоса в насос отказ оборудования на любой станции вызывает снижение пропускной способности всего трубопровода.
2. Расчёт электрических нагрузок
Расчетная схема электроснабжения
Рис. 2.1 - Расчетная схема электроснабжения
Расчет нагрузок
Расчёт электрических нагрузок ведём методом, разработанным институтом Гипротюменьнефтегаз.
Расчетная активная мощность высоковольтных двигателей по этому методу определяется следующим образом:
(2.1)
РР = М, при С > 0,75М (2.2)
где С = Рс = (2.3)
(2.4)
Рном 1 - номинальная активная мощность единичного электроприемника.
. Определяем среднюю мощность.
В данном случае на НПС используются синхронные электродвигатели. Коэффициент включения и коэффициент загрузки для данного типа электроприёмника составляет Кз =0,84, Кв=0,84.
МВт
. Определяем максимальную мощность М:
МВт
. Проверим условие применимости формулы для расчёта активной мощности определив отношение С к М и получим:
Следовательно, расчетную активную мощность высоковольтных электродвигателей определим по формуле (2.1):
МВт
Полную мощность определим по следующей формуле:
(2.5)
Для управления током возбуждения синхронных электродвигателей мощностью до 12 500 кВт и напряжением 6 или 10 кВ ОАО НИПОМ предлагает цифровые возбудительные устройства ВТЦ-СД с функциями энергосбережения и обеспечения устойчивости синхронного двигателя.
Данная система полностью компенсирует реактивну?/p>