Объекты нефтедобычи
В нефтяной промышленности традиционным напряжением распределительной сети нефтепромысла является 6 кВ. Это было обусловлено тем, что массовое применение для привода нефтепромысловых механизмов (буровые станки, КНС и БКНС, ДНС и др.) получили асинхронные и синхронные электродвигатели напряжением 6 кВ. В связи с организацией в настоящее время массового выпуска в нашей стране синхронных электродвигателей напряжением 10 кВ сложились благоприятные предпосылки электрификации нефтяных промыслов на напряжении 10 кВ. Повышение напряжения распределительной сети нефтепромысла обеспечивает значительный технико-экономический эффект.
Нефтепромысел с нагрузкой 20—50 МВт занимает территорию площадью 300—600 км2. При напряжении распределительной сети 6 кВ покрытие такой нагрузки на этой площади осуществляется 5—10 линиями. Так как потери напряжения в линиях при U = 10 кВ по сравнению с напряжением 6 кВ уменьшается в v3 раза при одновременном увеличении их пропускной способности по нагреву проводов, то число линий на нефтепромысле может быть уменьшено в 2 раза и сокращено число ячеек для отходящих линий на подстанциях.
Электрические нагрузки различных объектов на нефтепромысле распределяются ориентировочно следующим образом: 40—60 % — КНС, 30—40 % — сбор и транспорт нефти (СКН, ЭЦН) и 10—15 %— внутрипромысловый транспорт нефти (ДНС, насосные внешней перекачки). Из общего числа высоковольтных электродвигателей, эксплуатируемых на нефтепромысле, электродвигатели КНС составляют 70—80 %.
На основании СН-174—75 при наличии на предприятии электродвигателей на напряжении 10 кВ, составляющих 50—60 % от общего числа высоковольтных электродвигателей, электроснабжение его следует осуществлять на напряжении 10 кВ. Электроснабжение потребителей нефтедобычи и бурения, на которых установлены электродвигатели 6 кВ, возможно осуществить от блок-трансформаторов 10/6 кВ.
Эффективность перевода существующей сети с 6 кВ на напряжение 10 кВ доказана на примере городских электрических сетей. Такой перевод целесообразен и для нефтепромысловой сети в период реконструкции старых нефтяных месторождений, когда перестройке подвергается вся система сбора и транспорта нефти — устанавливаются новые БКНС, внедряются высокопроизводительные электропогружные насосы, строятся новые установки по подготовке нефти и т.д.
В подготавливаемых к переводу сетях 6 кВ можно установить трансформаторы 10/0,4 кВ с группой соединения У/Уо, у которых обмотки высшего напряжения предварительно переключены с У на Д. После перевода сетей на 10 кВ, обмотки трансформатора снова переключаются на У и трансформаторы работают с номинальными параметрами.
Ориентировочные затраты на оба переключения с учетом демонтажа и монтажа составят:
Мощность трансформатора,
кВА 100, 160, 250, 400, 630, 1000
Затраты, руб 213, 259, 317, 345, 403, 658
Приведенные затраты быстро окупятся после перевода сети на напряжение 10 кВ.
сосредоточенная нагрузка
Среди нефтепромысловых потребителей значительное место занимают объекты с сосредоточенной злектродвигательной нагрузкой. К ним относятся нефтесборные пункты и парки, установки подготовки нефти (УКПН), дожимные насосные станции, газокомпрессорные, кустовые насосные станции (БКНС) и др. На этих объектах устанавливаются различные асинхронные и синхронные электродвигатели средней мощности 200—320 кВт. В практике выбора напряжения для таких электродвигателей обычно предпочтение отдают напряжению 6 кВ. Основной причиной отказа от выбора для трехфазных двигателей средней мощности напряжения 380 В является убеждение, что при этом увеличивается трансформаторная мощность. Однако оно во многих случаях является ошибочным, так как при этом не учитываются технико-экономические показатели системы электроснабжения в целом. Целесообразность выбора напряжения 380 В для трехфазных двигателей средней мощности, в особенности синхронных, в большинстве случаев явно предпочтительна.
Исследования показали следующее [4]:
удельная стоимость двигателей 380 В на 30—50 % ниже, а к.п.д. на 0,5—2 % выше по сравнению с двигателями 6000 В;
стоимость аппаратуры управления 6—10 кВ выше, чем аппаратуры управления для двигателей 380 В;
при напряжении 380 В имеется возможность выполнить магистральную схему питания вместо радиальной, применяемой при напряжении 6— 10 кВ;
удельные потери активной мощности на генерацию реактивной мощности у синхронных двигателей 380 В значительно ниже, чем в синхронных двигателей напряжением 6000 В;
сокращается мощность конденсаторов;
надежность системы питания 380 В выше чем, системы на 6—10 кВ.
