Розподіл електроенергії на підприємствах нафтогазового комплексу.

 

Для електропостачання технологічних об’єктів добування нафти застосовують розподільчі пункти та комплектні трансформаторні підстанції. Енергія до бурових верстатів, компресорних станцій, насосних станцій перекачки нафти, водяних насосних систем підтримання пластового тиску, трансформаторних підстанцій свердловин механізованого добування нафти та інших споживачів подається напругою 6 кВ.

Електропостачання кущових насосних станцій (КНС) разом з іншими технологічними об’єктами здійснюється від мережі 35 кВ від підстанцій глибокого вводу КТБП, розташованих на загальних з ними майданчиках з потужністю трансформаторів 2.5-16 МВА одно- або двотрансформаторних в залежності від навантаження куща свердловин. Підстанція глибокого вводу 35/6 кВ споруджується на кожному із кущів з трансформаторними лініями. Живлячі лінії – повітряні, одноланцюгові, кільцеві з перетином провідників, розрахованим на 100% резервування. В нормальному режимі роботи мережа 35 кВ розімкнена на одній із підстанцій.

КНС нині застосовують у вигляді блоків БКНС та суперблоків СБКНС. На них використовують годовним чином синхронні двигуни СТД (1250, 4000, 8000 кВт). Живлення до електродвигунів насосних блоків подається по кабельних лініях напругою 6 кВ від РП, що служать також для живлення інших споживачів.

Електричні з’єднання однотрансформаторних підстанцій виконуються за спрощеними схемами з використанням відокремлювачів та короткозамикачів. Електричні схеми двотрансформаторних підстанцій виконують за типовою схемою з вимикачами на стороні 35 кВ.

Електропостачання укрупнених КНС великої продуктивності, що розташовуються на малій кількості майданчиків і суміщуються з іншими об’єктами (комплексні збірні пункти (КЗП), нафтонасосні станції) виконують з використанням підстанцій 110/35/6 кВ (рис 3.4).

 

Рис. 3.4 Схема електропостачання комплексного збірного пункту

 

До першої та другої секції приєднані електродвигуни насосів зовнішньої перекачки нафти, до третьої та четвертої – електродвигуни насосів КНС великої потужності. Для обмеження струмів кз за рахунок підживлення місць кз потужними синхронними двигунами та зменшення коливань напруги на шинах 1 та 2 при пуску електродвигунів КНС шини 3 та 4 підключаються через реактори. Від РП підстанції живляться трансформаторні підстанції 6/0.4 кВ та промислова мережа 6 кВ для живлення підстанцій діючих свердловин.

Електропостачання потужних насосних станцій водозабору виконується від двотрансформаторних підстанцій КТПБ 35/6 кВ, розташованих на майданчику водозабору. Електродвигуни насосів потужністю вище 250 кВт живляться напругою 6кВ. Насоси першого підйому потужністю до 100 кВт та допоміжні споживачі живляться від ТП 6/0,4 кВ.

На нафтових родовищах використовують насосні станції для перекачки нафти з пунктів збору до центральних товарних парків та установок підготовки нафти. Дожимні насосні станції (ДНС) служать для збору нафти з кущів свердловин, сепарації газу то перекачки нафти до установок підготовки. Насосні станції зовнішньої перекачки використовують для транспортування обезводненої нафти до установок підготовки до центральних товарних парків. Приміщення нафтонасосних станцій є вибухонебезпечними, тому обладнання в них повинно бути вибухонебезпечним. При потужності двигунів до 160 кВт використовуються асинхронні короткозамкнуті двигуни типу ВАО, напругою до 160 кВт, при потужності вище 160 кВт – двигуни напругою 160 кВт в продуваємому під підшипниковим тиском виконанні (короткозамкнуті асинхронні або синхронні) а також вибухонепроникні асинхронні типу ВАО. Живлення споживачів ДНС часто суміщається з живленням споживачів КНС.

На нафтопромислових компресорних установках переважно використовуються поршневі компресори з електродвигунами потужністю 200 – 220 кВт. В системах збору, транспортування та переробки газу на промислах використовують відцентрові компресори з двигуном потужністю до 800 кВт. Газові компресорні станції на промислах є вибухонебезпечними, в них використовують вибухобезпечні асинхронні електродвигуни ВАО. Іноді при потужності більше 250 кВт використовують синхронні електродвигуни в продуваємо му під тиском виконанні, а також синхронні відкритого виконання, що встановлюються поза вибухонебезпечного приміщення і відокремлюються від вибухонебезпечного приміщення капітальною стіною. Повітряні компресорні станції є вибухонебезпечними установками і в них встановлюється електрообладнання в нормальному виконанні.

Для живлення компресорних станцій напругою 6 кВт безпосередньо біля компресорної станції споруджують підстанцію 35/6 кВ чи 110/6 кВ. Якщо компресорна станція може живитись напругою 6 кВ від промислової підстанції, біля неї споруджують тільки розподільчий пункт напругою 6 кВ.

 

Рис. 3.5 Спрощена схема електропостачання бурильної установки, хвиль та пуску електродвигунів

 

 

Для добування нафти Широко використовуються верстати – гойдалки з потужністю електродвигунів від 17 до 55 кВт. Випускаються коротко замкнуті асинхронні електродвигуни в закритому виконанні типів АОП, АОС. Для електропостачання верстатів – гойдалок з рідкою і частою стінками свердловин а також для керування ними використовують трансформаторні підстанції КТПСК потужністю від 25 до 250 кВА на напругу 6/0,4 кВ в трьох модифікаціях. Перша модифікація – для електропостачання одиночних свердловин; друга та третя модифікації забезпечують електропостачання куща свердловини (КТПСК 63, 100, 160 кВт з числом фізрів 1,23).

Живлення глибиннонасосних установок реалізується від встановлених на свердловинах КТПСК (рис. 3.5 а) напругою 380 кВ куща свердловин від підстанції КТПСК або промислової підстанції 6/0,4 кВ (рис 3.5 б). Для керування та захисту електродвигунів верстатів – гойдалок останні комплектуються блоками керування БГШ, ШНК 6502 КZ та ін.

Рис. 3.6 Схеми живлення глибиннонасосних установок

 

Занурені відцентрові електронасоси (ЕЦН) приводяться в дію зануреними електродвигунами (ПЕД), що знаходяться в свердловині. Електроенергія підводиться до зануреного електродвигуна за допомогою маслонафтостійкого трижильного кабелю (круглій кабель КРБК з перерізом 3x16, 3x35 та 3x50мм² і плоский КРБП на кінцевій частині впродовж насоса з перерізом 3x10, 3x16, 3x25 та 3x35мм²). Для підтримання необхідної напруги на затискачах електродвигуна при зміні втрат напруги в кабелі а також для можливості живлення двигунів ПЕД з різними номінальними напругами при стандартних напругах мереж використовують автотрансформатори та трансформатори (підвищуючі) з регулюванням напруги на вторинній стороні. Для живлення занурених електронасосів використовують одно – та двотрансформаторні схеми. В першій схемі (рис 3.6а) три обмотковий трансформатор 6 кВ/U_роб/0.4 кВ. Від обмотки з U_роб (500, 1000, 1500, 2000, 2500 В) живляться занурені насоси, а від обмотки 0,4 кВ – технологічні агрегати та станції обслуговування. Двотрансформаторна схема (рис. 3.6 б) включає трансформатори 6/0,4 та 0,4 кВ/U_роб.

Крім приведених на рис. 3.6 а, б схем живлення ЕЦН можлива також схема, подібна схемі рис. 3.5 б тобто від підстанції 6/0,4 кВ магістралями напругою 0,4 кВ живляться занурені електродвигуни через станції керування (ШНК 6501 KZ, ШНК 6511 KZ) та підвищуючи трансформатори ТМПН (рис. 3.6 в).

 

 

Рис. 3.7 Схеми живлення занурених насосів ЕЦН

 

Для живлення одиночних свердловин з відцентровими зануреними насосами ЕЦН з потужністю електродвигунів від 14 до 250 кВт випускаються трансформаторні підстанції КТППН потужністю від 63 до 400 кВА, а для живлення куща свердловин з зануреними ЕЦН використовують підстанції КТППН – 400-6/0,4 та КТППН 630-6/0,4 кВ.