Схема электроснабжения НПС. Схема принципиальная

Введение

Уровень развития энергетики и электрификации, как известно, в наиболее обобщенном виде отражает экономико-технологический потенциал любой страны [2].

Электрификация занимает основное место в формировании абсолютно всех сфер общенародного хозяйства Российской Федерации, считается стержень постройки экономики нашего сообщества.

Формирование многочисленных сфер индустрии промышленности, в том числе нефтяной и газовой, основывается в сегодняшних разработках, обширно использующих электрическую энергию. В отношении с этим увеличились условия к надежности электроснабжения, к качеству электрической энергии, к ее бережливому и целесообразному расходованию.

При проектировании и эксплуатации электрических установок, электрических станций, подстанций и систем требуется предварительно произвести ряд расчетов, направленных на решение многих технических вопросов и задач, таких как:  

а) сопоставление, оценка и выбор схемы электрических соединений станций и подстанций;

б) выявление условий работы потребителей при аварийных режимах;

в) выбор аппаратов и проводников, их проверка по условиям работы при коротких замыканиях;

г) проектирование и настройка устройств релейной защиты и автоматики;

д) ряд других задач.

Объект исследования: Нефтеперегонная станция.

Предмет исследования: Система релейной защиты нефтеперегонной станции.

Цель работы: внедрение блоков релейной защиты двигателя научно-технического центра (НТЦ) «Мехатроника».

Новизна выпускной квалификационной работы бакалавра заключается в том, чтобы повысить коммутационные характеристики релейной защиты автоматики, по средствам ввода в эксплуатацию прибора, обладающим расширенными функциями РЗиА, управления, сигнализации присоединений, а также не допускать токовые перегрузки в линии.

Актуальностью выбранной темы ориентирована на решение актуальных проблем. Переход энергетики Российской Федерации к рыночной модели представляет ко всем субъектам новые требования. Важно не только обеспечить качество и надежность электроснабжение потребителей, но и сохранить конкурентоспособную возможную цену на электроэнергию.

На сегодняшний день основным сдерживающим фактором в снижении цен на электроэнергию служит «недоразвитость» сетевой инфраструктуры отрасли:

- перегруженность транзитных и распределительных электрических сетей крупных районов и промышленных узлов;

- неэкономичное перераспределение потоков мощности электрических сетей разных классов номинальных напряжений;

- моральное устаревание оборудования защиты от перегрузок и токов коротких замыканий (КЗ).

Темой выпускной квалификационной работы является: «Анализ системы релейной защиты нефтеперегонной станции мощностью 110 МВт».

1 Технологическая часть

1.1 Технология перекачки нефти

Основными экономическими факторами эффективного использования трубопроводного транспорта являются широкая сеть трубопроводов; высокие темпы строительства и быстрый ввод нефтепроводов в эксплуатацию; сравнительно низкие эксплуатационные расходы при перекачке; возможность полной автоматизации и телемеханизации нефтепроводов. Указанные факторы позволяют быстро окупать большие капитальные вложения в строительство, разработку новых материалов, новую технику и технологию, автоматизацию и телемеханизацию трубопроводов в широких масштабах. Этим также объясняется все увеличивающийся удельный вес трубопроводов в транспортировке нефти по сравнению с другими видами транспорта. Практика показывает, что использование трубопроводов для перекачки нефти по сравнению с железнодорожными перевозками дает ежегодную экономию эксплуатационных расходов, исчисляемую миллионами рублей.  

К магистральным нефтепроводам принято относить трубопроводы, по которым нефть перекачивается от головной нефтеперегонной станции до нефтеперекачивающих станций и железнодорожных, морских и речных перевалочных нефтебаз.

В отдельных точках трассы нефтепроводов могут быть ответвления, по которым часть перекачиваемой нефти поступает на близлежащие нефтеперерабатывающие заводы и к другим потребителям.

Распространение получили нефтепроводы диаметром 530-1220 мм.  

К основным технологическим элементам, составляющим комплекс магистрального нефтепровода, относятся линейная часть, т.е. собственно трубопровод с отводами, линейными задвижками, переходами через естественные и искусственные препятствия и другими сооружениями; нефтеперегонные станции с подводящими высоковольтными линиями электропередачи; нефтебазы и наливные пункты, предназначенные для перевалки нефти на другие виды транспорта; линии связи, обеспечивающие как различные виды связи по нефтепроводу, так и телеуправление его объектами.

1.2 Нефтеперегонные станции

Нефтеперегонная станция (НПС) представляет собой комплекс сооружений и устройств для приема, и перекачки нефти по магистральному нефтепроводу (рисунок 1).  

Рисунок 1 – Нефтеперегонная станция

Основной схемой технологического процесса перекачки нефти НПС является перекачка по схеме работы станции с "подключенными резервуарами". Нефть по подводящим нефтепроводам поступает на НПС через приемную задвижку № 1, и направляется на фильтры-грязеуловители. Затем нефть, очищенная от механических примесей, парафино - смолистых отложений, посторонних предметов, поступает в технологические резервуары (РВС) № 1, 2, а также на вход подпорной насосной. Для защиты технологических трубопроводов и арматуры резервуарного парка от превышения давления на НПС установлены предохранительные клапаны 1й группы. Сброс нефти от предохранительных клапанов предусмотрен в технологические резервуары РВС № 1, 2. Для подачи нефти от резервуаров РВС № 1, 2 к основным насосам предусмотрена подпорная нефтенасосная станция, которая предназначена для подачи нефти на вход магистральных насосов, так как при откачке из резервуаров магистральные насосы не в состоянии вести откачку нефти без предварительного создания давления нефти на их входе. Из резервуаров нефть откачивается подпорным насосным агрегатом НПВ № 1,2,3,4 и через задвижку № 42 подается на прием магистральной насосной. Предохранительные клапаны 2й группы и предназначены для защиты от повышения давления технологических трубопроводов и арматуры между подпорной и магистральной насосной. На участке трубопровода от магистральной насосной до магистрального нефтепровода установлен узел регулирования давления – заслонки № 1, 2 для поддержания заданных величин давления. После узла регуляторов давления нефть через выкидную задвижку НПС № 59 подается в магистральный нефтепровод.

В состав НПС входят:

резервуарный парк;

подпорная насосная;

насосная станция с магистральными насосными агрегатами;

фильтры-грязеуловители;

узел регулирования давления;

узлы с предохранительными устройствами;

технологические трубопроводы;

системы водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, водотушения, электроснабжения, автоматики, телемеханики, АСУ, связи, производственно–бытовые здания и сооружения.

Для привода магистральных насосов на насосных станциях применяют преимущественно синхронные электродвигатели взрывозащищенного исполнения типа СТДП, для привода подпорных насосов применяют асинхронные электродвигатели типа ВАОВ [1].

Нефть относится к взрывоопасным жидкостям с температурой вспышки около -20 С0.  

1.3 Линейная часть нефтепровода

Линейная часть нефтепровода – наиболее дорогая и ответственная часть магистрального нефтепровода. Капитальные затраты на нее в ряде случаев достигают 80% от общей стоимости трубопровода. Аварии на линейной части – разрывы труб, и утечки из трубопровода – вызывают остановку трубопровода и наносят большой ущерб народному хозяйству. При проектировании и эксплуатации линейной части нефтепровода учитываются максимально возможные давления, возникающие на каждом участке нефтепровода. Давление на каждом участке трубопровода зависит как от режима перекачки, так и от профиля местности. Наибольшее давление обычно бывает на выходе из НПС, а также в наиболее низких местах трассы, в частности, в горных районах после перевальных точек. При построении расчетной эпюры давлений в магистральном нефтепроводе, станции которого работают “из насоса в насос”, учитываются давления, возникающие как при работе всех станций, так и при работе только одной головной станции.

На линейной части нефтепроводов устанавливаются технологическое оборудование и приборы, которые должны быть автоматизированы при дистанционном управлении трубопроводом. Через 15-20 км по трассе и в наиболее ответственных точках нефтепровода, таких, например, как речные переходы, устанавливаются линейные задвижки с электрическим или гидравлическим приводом.  

С их помощью нефтепровод делится на отдельные секции, которые могут быть отключены для предотвращения больших потерь нефти при авариях линейной части.  

В настоящее время в связи с повышением требований по защите окружающей среды проблеме контроля за состоянием нефтепроводов и их надежности уделяется особое внимание. Для контроля параметров перекачки и состояния трубопровода необходимы сведения о давлении и температуре (для “горячего” нефтепровода) в наиболее ответственных точках трассы. Поскольку трубопровод защищается от коррозии катодными и дренажными станциями, требуется также информация об их параметрах. Контроль технологических параметров трассового оборудования осуществляется из диспетчерского пункта по системе телемеханики.