Особенности электроснабжения нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода
Нефтеперекачивающая станция – это совокупность оборудования и сооружений, которые предназначены для создания в нефтепроводе необходимого давления для перекачки нефти от промысла до конечной точки.
Схемы электроснабжения нефтеперекачивающих станций магистрального нефтепровода имеют ряд особенностей по сравнению со схемами снабжения других потребителей электрической энергии в нефтяной промышленности. К таким особенностям относятся:
- Нефтеперекачивающая станция может получать снабжение от районной подстанции энергетической системы или специальных подстанций - главных понизительных, сооружаемых вблизи насосной станции. В случае питания от районной подстанции нефтеперекачивающая станция получает питание при напряжении 6-10 киловольт. В данном случае на нефтеперекачивающей станции сооружается распределительное устройство.
- Нефтеперекачивающие станции магистральных нефтепроводов являются потребителями первой категории согласно требованиям надежности электроснабжения. Все нефтеперекачивающие станции должны получать питания от двух независимых источников по двум линиям электропередач. Чтобы обеспечить 100 % резерв пропускная способность каждой линии и каждого трансформатора должна соответствовать мощности, которая потребляется нефтеперекачивающей станцией. Линии к станции прокладываются на отдельных опорах и присоединяются к разным системами (секциям) районной подстанции.
- Мощность трансформаторов главной понизительной подстанции может достигать 63 мегаватт. Поэтому возникает проблема ограничения токов короткого замыкания. Чтобы ограничить такие токи используются секционирование шин нефтеперекачивающей подстанции, токоограничивающие реакторы.
Когда электроснабжение нефтеперекачивающей станции осуществляется от районной подстанции энергетической системы при напряжении 6(10) киловольт, подвод электрической энергии к ее распределительным устройствам (в зависимости от количества секций шин технологического закрытого распределительного устройства) происходит по двум / четырем кабельным линиям с большой пропускной способностью и большим суммарным сечением. Каждая кабельная линия выполняется из 3 - 6 кабелей, площадь сечения которых может составлять либо 3х150, либо 3х240. Большое количество параллельно кабелей и большое число кабельных муфт являются причиной возникновения ряда проблем при эксплуатации и монтаже. Надежность таких линий электропередач достаточно низка. Поэтому в последнее время вместо кабельных линий используются гибкие воздушные токопроводы на железобетонных или металлических опорах.
Требования к релейной защите нефтеперекачивающих станций магистрального нефтепровода
Релейная защита – это совокупность устройств, которые предназначены для автоматического и быстрого выявления поврежденных участков и элементов и их отделения от электроэнергетической системы.
Асинхронные и синхронные двигатели нефтеперекачивающей станции должны могут снабжаться токовой отсечкой или дифференциальной токовой защитой, защитой минимального напряжения, максимальной токовой защитой от перегрузок, токовой защитой от однофазных замыканий. Как правило защита синхронного двигателя совмещена с максимальной токовой защитой от перегрузок.
Принцип расчета и схема токовой отсечки и других видов релейной защиты для нефтеперекачивающих станции нефтепровода не имеют каких-либо особенностей по сравнению с электрическими двигателями других технологических установок. Исключением является лишь защита минимального напряжения. Назначение данного вида защиты и методы ее расчета обусловлены особенностями технологических процессов, происходящих на нефтеперекачивающей станции, а также достаточно жесткими требованиями к обеспечению технологических режимов перекачки в случае исчезновения питания от одного из внешних источников.
Последовательность типового действия устройств защиты на нефтеперекачивающей станции обычно следующая. В случае потери питания от одного из источников срабатывает защита от потери питания, которая действует на отключение выключателей ввода секции шин и технологического закрытого распределительного устройства. Выключатели электрических двигателей не отключаются, остаются подключенными к шинам распределительного устройства. При отключении выключателей запускается автоматическое включение резерва, действующая на включение секционного выключателя. После этого электрические двигатели, которые теряли питание, переходят в режим самозапуска. Если он оказывается успешным, то технологические процессы станции восстанавливаются.
Перекачка нефти является непрерывным процессом, поэтому предъявляются жесткие требования к продолжительности перерывов в электроснабжении. При перерыве в электроснабжении останавливается насосный агрегат, что сопровождается распространением волн давления в обе стороны от станции. Срабатывания защит по давлению должно происходить с выдержкой 10-15 секунд. Такая выдержка необходима для исключения ложного срабатывания.
