От внешних источников 220В, 400 Гц мощностью не менее 5 кВт и
Грузил генератор временами до 12 киловатт Частота при такой нагрузке падала на 0,5-1 герц. В случае невыполнения функции расхолаживания, особенно при сильно разогретых выхлопных коллекторах двигателя после работы на средней или максимальной нагрузке , возможна их деформация вследствие резкого охлаждения и выход двигателя из строя. Подготовка к работе ДЭС — 200.
Для ручного управления необходимо ослабить контргайку 8, переместить ручку в сторону гайки и, вращая ручку в ту или иную сторону, обеспечить увеличение или по согласованию уменьшение частоты вращения коленчатого вала двигателя. Газовые турбины, особенно с разрезным валом, не могут воспринимать резкие набросы и сбросы электрической нагрузки, в то время как поршневые двигатели свободны от этого недостатка.
От внешних источников 220В, 400 Гц мощностью не менее 5 кВт и - Фактические данные не всегда соответствуют расчетным и существенно отличаются для различных экономических, климатических и географических зон. Агрегат подстрахует там, где отключение электроэнергии может привести к катастрофическим последствиям.
МИНИСТЕРСТВО ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ ВНИИГАЗ РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД УТВЕРЖДЕНО начальником Главного управления энергетики и технологической связи. Обязательно для электростанций системы Министерства газовой промышленности СССР. Работа выполнена коллективом в составе: Трегубов И. Успешное решение поставленных задач базируется на опережающем создании и развитии систем электроснабжения объектов бурения, добычи, переработки и транспорта газа. Создание высоконадежных систем электроснабжения в районах, характеризующихся сложными природно-климатическими условиями, отсутствием дорог, своеобразным световым режимом - полярные ночи, при большом количестве водных преград, болот и районов с вечномерзлыми грунтами, требует решения целого ряда проблем, большинство из которых не имеет аналогий и их необходимо было решать впервые и в весьма сжатые сроки. Первый этап развития энергетики газовой промышленности базировался на строительстве электростанций собственных нужд, обеспечивающих промышленные объекты бурения, добычи и транспорта газа электроэнергией заданного качества при строго лимитированном количестве. Параллельно велось строительство линий электропередачи с целью создания локальных систем электроснабжения отдельных промышленных объединений. Дальнейшее развитие энергетики опиралось на строительство и ввод в действие крупных подстанций и линий электропередачи напряжением 110-220 кВ от государственных энергосистем и создание резервных и аварийных электростанций собственных нужд. В перспективе будет продолжено формирование единой системы электроснабжения объектов газовой промышленности в Западной Сибири. Дальнейшее развитие получит электросетевое строительство, объемы которого возрастут по сравнению с предыдущей пятилеткой. В перспективе намечается создание единой системы электроснабжения крупнейших газодобывающих провинций, объектов переработки газа и газового конденсата и объектов транспорта газа. Решение проблем обеспечения высокой надежности в работе систем электроснабжения объектов газовой промышленности в предстоящий период должно базироваться на том богатом опыте, который был накоплен в ряде отраслей народного хозяйства и в газовой промышленности за прошедшие годы. Планирование развития энергетики газовой промышленности должно базироваться на прогрессивных средних показателях, удовлетворяющих требованиям высокой надежности и обеспечивающих повышение эффективности работы промышленных объектов отрасли. Электростанции собственных нужд в районах Крайнего Севера имеют статус источников обеспечения жизнедеятельности районов в экстремальных природно-климатических и аварийных ситуациях и являются одним из важнейших элементов систем электроснабжения. Глава 1 СИСТЕМЫ ЭЛEKTPOCНАБЖЕНИЯ ГАЗОДОБЫВАЮЩИХ И ГАЗОТРАНСПОТНЫХ КОМПЛЕКСОВ 1. Общие положения Электроснабжение промышленных предприятий газовой промышленности осуществляется от сетей энергосистем или от собственных электростанций, оснащенных электроагрегатами с поршневым или газотурбинным приводом. Наиболее многочисленными в газовой промышленности промышленными объектами являются объекты транспорта газа - компрессорные станции КС магистральных газопроводов. Компрессорные станции осуществляют перекачку природного газа по трубопроводам и оснащены газоперекачивающими агрегатами различных типов. Наиболее многочисленны КС, оснащенные газотурбинными агрегатами различной мощности, затем идут КС, оснащенные электроприводными газоперекачивающими агрегатами и КС, оснащенные поршневыми агрегатами. Установленная мощность КС с газотурбинными газоперекачивающими агрегатами ГПА достигает сотен МВт и к системам их электроснабжения предъявляются весьма высокие требования. КС, оснащенные электроприводными ГПА, имеют установленную мощность десятки и реже до 100 и более МВт и надежность их электроснабжения целиком определяется надежностью существующих внешних сетей энергосистем. КС, оснащенные поршневыми ГПА, имеют мощность в десятки МВт и достаточно устойчивы к нарушению в питании их электроэнергией. Энергетической системой называется совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и тепла при общем управлении этим режимом. Электрическая часть энергосистемы и питающиеся от нее приемники электрической энергии, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии, называются электроэнергетической системой. Электроустановками называется совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены , предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии. Потребителем электрической энергии называется электроприемник или группа электроприемников, объединенных технологическим процессом и размещающихся на определенной территории. Электроприемником приемником электрической энергии называется аппарат, агрегат, механизм, предназначенный для преобразования электрической энергии в другой вид энергии. Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории. Системой электроснабжения называется совокупность электроустановок, предназначенных для обеспечения потребителей электрической энергией. Централизованным электроснабжением называется электроснабжение потребителей от энергосистемы СЭС. Локальной системой электроснабжения называется электроснабжение потребителей от электростанции собственных нужд ЭСН. В состав системы электроснабжения входят источники электроснабжения и электрические сети, предназначенные для передачи электроэнергии от места ее производства до мест потребления, которые включают в себя воздушные и кабельные линии, трансформаторные и распределительные подстанции. Электрические сети различают: районные, предназначенные для электроснабжения больших районов, связывающие районные электростанции между собой и центрами нагрузок напряжение 110 кВ и выше , местные - для питания небольших районов с радиусом 15-20 км, например промысловые объекты, объекты КС - жилпоселка - водозабора и т. В газовой промышленности достаточно большое количество вдольтрассовых ЛЭП, предназначенных для электроснабжения линейных потребителей магистральных газопроводов установок катодной защиты, крановые площадки, пункты телемеханики и т. Линии передачи свыше 220 кВ, связывающие между собой электрические системы, принято называть межсистемными. Потребители электроэнергии промышленных объектов газовой промышленности имеют электроснабжение от районных и местных сетей электроэнергетических систем и от электростанций собственных нужд рис. Нередко в районах со сложными природно-климатическими условиями электроснабжение осуществляется от ЭСН и централизованного электроснабжения. При напряжении 6-10 кВ обеспечивается электроснабжение потребителей в радиусе 10-15 км при их мощности до 500 кВт. При напряжении 35-110 кВ можно обеспечить электроснабжение промышленных объектов в радиусе 20-50 км при их мощности до 10000 кВт. Линии локальных систем электроснабжения присоединяются к распределительным устройствам генераторного напряжения электростанций 6-10 кВ. В этих районах на достаточно большой промежуток времени будут сохранены электростанции собственных нужд, которые и обеспечат электроснабжение промышленных и культурно-бытовых объектов этих районов в экстремальных условиях. Этот путь часто оказывается не только оправдан экономически, но и является единственно приемлемым в районах, где в достаточном количестве имеется природный газ. Использование высокоавтоматизированных электроагрегатов с поршневым или газотурбинным приводом, работающих на природном газе, в блочном исполнении в ряде конкретных районов может обеспечить более экономичное и более надежное электроснабжение, чем при сооружении длинных линий передачи от энергосистем на сравнительно небольшие мощности, необходимые для электроснабжения промышленных объектов газовой промышленности. Линии промышленных объектов присоединяются к распределительным устройствам генераторного напряжения ЭСН 6-10 кВ или распределительным устройствам подстанций напряжением до 110 кВ, называемым центрами питания ЦП. От ЦП электроэнергия подводится к распределительным пунктам РП , от которых поступает к электроустановкам потребителей без изменения величины напряжения или к трансформаторным подстанциям ТП , понижающим напряжение перед распределением между отдельными электроприемниками. Структурная схема электроснабжения КС с ГТУ при наличии электростанции собственных нужд Рис. Структурная схема электроснабжения КС с ГТУ при наличии электростанции собственных нужд Рис. Структурная схема электроснабжения КС с ГТУ при наличии внешнего источника Рис. Структурная схема электроснабжения КС с ГТУ при наличии внешнего источника Линия передачи, по которой передается электроэнергия от ЦП к РП или подстанции без распределения этой энергии по ее длине, называется питающей, а линия передачи, имеющая несколько мест отбора электроэнергии по длине несколько ТП или вводов к потребителям , называется распределительной. Сети напряжением до 1000 В, прокладываемые непосредственно на территории промышленного объекта и в зданиях потребителей, также подразделяют на питающие, отходящие от источника питания подстанции к групповому распределительному пункту, и на распределительные, непосредственно питающие электроприемники. Рекомендации ПУЭ не содержат количественных нормативов надежности и не позволяют количественно оценить надежность конкретной схемы, они представляют собой формализованную систему категорирования электроприемников, разработанную на основе практического опыта проектирования и эксплуатации электрических систем, сетей и установок. Необходимая степень надежности электроснабжения в соответствии с ПУЭ определяется характером потребителей, их ролью и важностью в народном хозяйстве, масштабом возможного ущерба при перерывах электроснабжения. В связи с тем, что каждая отрасль народного хозяйства имеет часто присущую только для нее специфику производства к таким отраслям относится и газовая промышленность , то в дополнение к ПУЭ в таких отраслях разрабатываются отраслевые руководящие технические материалы по нормированию категорийности электроприемников с учетом специфики, присущей данной отрасли в газовой промышленности РД 51-122-87. При определении категорийности того или иного электроприемника оцениваются последствия, к которым приводит внезапный перерыв в электроснабжении того или иного электроприемника. По характеру последствий внезапного перерыва в электроснабжении все электроприемники можно разделить на две группы: - с экономическим характером последствий, случай, когда эти последствия можно подсчитать в денежном выражении; - с неэкономическим характером последствий, случай, когда оценка последствий в денежном выражении невозможна или полностью не исчерпывает этих последствий. В этом случае руководствуются категорией тяжести последствий, возникающих при перерывах в электроснабжении, определяемой по имевшим место аналогиям, либо по прогнозам экспертов. В различных отраслях народного хозяйства вводят нормированные показатели, как правило, по продолжительности внезапного перерыва в электроснабжении или величине разового ущерба, и на основании этих критериев определяется категорийность электроприемников. Наиболее эффективным способом обеспечения электроприемников рациональным уровнем надежности электроснабжения является проведение технико-экономической оценки надежности электроснабжения. Технико-экономическая оценка уровня надежности заключается в: - количественной оценке разовых ущербов от внезапного перерыва электроснабжения потребителя; - количественной оценке характеристик таких нарушений чаще всего - в ожидаемой частоте и продолжительности перерывов - т. Методическая сторона вопроса достаточно ясна, и в ряде отраслей промышленности такие работы выполнены или же выполняются. Для газовой промышленности этот вопрос достаточно сложен, это объясняется отчасти неопределенностью задачи определения ущерба, поскольку продукция газовой промышленности - природный газ - используется очень широко и дать дифференцированную, либо какую-то усредненную оценку практически не представляется возможным. Слагаемые ущерба весьма многоплановы и не поддаются точному математическому описанию - ущерб от перерывов электроснабжения в добыче газа, ущерб от перерывов электроснабжения при транспорте газа и ущерб от перерывов в подаче газа у потребителей. Однако не вызывает сомнений то, что необходимо иметь нормативную документацию, регламентирующую выбор варианта схем электроснабжения для различных электроприемников газовой промышленности в зависимости от требуемой по условиям технологического процесса надежности электроснабжения. Многолетний опыт эксплуатации показал, что перерывы электроснабжения приводят к аварийным ситуациям на газодобывающих и газотранспортных комплексах аварийная остановка оборудования, повреждение или выход из строя газоперекачивающих агрегатов КС, расстройство технологического процесса добычи и транспорта газа и ущерб народному хозяйству, связанный с недоотпуском газа потребителям. Специфичной особенностью электроснабжения объектов газовой промышленности является и то, что не все объекты могут иметь питание от внешних независимых источников питания. Как это уже отмечалось выше, основными объектами, как по степени важности, так и по количеству, являются компрессорные станции магистральных газопроводов, поэтому целесообразно проводить анализ применительно к этим объектам. В реальных условиях эксплуатации возможны следующие нарушения нормального режима электроснабжения: - кратковременные или длительные отклонения напряжения частоты от номинального; - перерывы электроснабжения по одному из независимых источников с предварительным предупреждением; - внезапные кратковременные до нескольких секунд перерывы электроснабжения или глубокие посадки напряжения частоты , вызванные переходными процессами в энергетической системе электроснабжения КС или внезапными кратковременными отключениями электростанций собственных нужд; - внезапные длительные до нескольких часов отключения питающей линии электропередач или электростанций собственных нужд. Как показывает опыт эксплуатации, кратковременные или длительные отклонения частоты и напряжения от номинального не вносят существенно изменений в режим работы КС. В случаях перерывов электроснабжения по одному из независимых источников с предварительным предупреждением как правило на несколько часов питание КС осуществляется от другого независимого источника. В этом случае надежность обеспечения электроэнергией не соответствует требованиям и иногда имеют место остановки КС. Для предотвращения остановок КС из-за кратковременных перерывов электроснабжения при глубоких падениях напряжения или частоты необходимо решать ряд задач по увеличению интервала времени, в течение которого возможна работа ГПА без электроэнергии от внешнего источника до 5 мин , и оснащение КС аварийными источниками электроснабжения с автоматизированным запуском III степень автоматизации по ГОСТ 10032-80 и временем от момента подачи сигнала на пуск до момента приема нагрузки до 30 с. В случаях внезапных, длительных отключений питающих линий или остановки электростанции собственных нужд, как правило, происходят остановки КС и нарушается нормальный режим работы всей газотранспортной системы. Предотвращение подобных случаев является важнейшей задачей проектирования и эксплуатации электростанции, сетей и электроустановок. Создание систем, полностью исключающих перерывы в электроснабжении, сопряжено со значительными капитальными и эксплуатационными затратами и практически недостижимо. Поэтому создание систем электроснабжения газодобывающих и газотранспортных комплексов основывается на методах проектирования и эксплуатации, обеспечивающих минимальные затраты при заданном уровне надежности. Однако применение инженерных методик расчета применительно к объектам газовой промышленности затруднено из-за отсутствия достоверной информации по ряду показателей вновь применяемого оборудования и специфики его использования. В связи с этим оценка показателей надежности систем электроснабжения предприятий добычи и транспорта газа выполняется недостаточно точно, часто приводит к проектным решениям, обладающим заниженными эксплуатационными показателями надежности. В энергетике народного хозяйства можно выделить три основные группы задач, требующих количественной оценки надежности при проектировании электрических систем, сетей и установок: - определение оптимальных резервов мощности генерирующих источников в энергетике и распределение их по электростанциям; - выбор оптимальных схем электрических сетей межсистемных, системообразующих, распределительных и схем электроснабжения отдельных энергоузлов и предприятий; - выбор рациональных схем распределительных устройств РУ электростанций и подстанций. Поставленные задачи решаются на основе ретроспективного анализа статистических данных тем успешнее, чем достовернее статистические показатели надежности элементов энергосистем. Поставленные задачи решаются в энергетике народного хозяйства применительно к мощным энергетическим системам мощностью более 1 млн. Причем при числе параллельных цепей, равном трем, и при условии, что каждая из цепей обеспечивает 100% потребности в электроэнергии, электроснабжение считается практически безотказным, расчет надежности не приводится. Однако для объектов, располагающихся в районах Крайнего Севера и Западной Сибири, суммарная мощность не превышает тысяч и самое большее десятков тысяч киловатт см. Следовательно, необходимо решать задачи создания надежных систем электроснабжения объектов газовой промышленности, располагающихся в районах Севера, на базе накопленного опыта эксплуатации аналогичных объектов, с учетом специфики и особенностей, присущих объектам газовой промышленности, работающих в сложных климатических и природных условиях. Наиболее важными вопросами проектирования и эксплуатации являются вопросы разработки оптимального варианта электростанции собственных нужд объекта, расположенного в районах, где энергетические системы отсутствуют или проектируются в перспективе. Разработка рекомендаций по проектированию электростанций собственных нужд должна учитывать решение вопросов резервирования и аварийного электроснабжения электроприемников первой категории. Как известно, надежная работа современного технологического оборудования КС, располагающего большим количеством различных потребителей электрической энергии, невозможна без создания дифференцированных систем электроснабжения, с введением и обеспечением предпочтительного электроснабжения электроприемников первой категории в самых сложных ситуациях энергетических кризисов в системах электроснабжения. Одним из методов, позволяющих повысить надежность электроснабжения потребителей и устойчивость работы электростанции, является резервирование. Резервирование источников электроснабжения очень широко применяется в ряде различных производственных процессов, где не допускаются перерывы в электроснабжении. Требования к резервным источникам оговариваются в каждом конкретном случае. Краткая характеристика систем электроснабжения промышленных предприятий газовой промышленности Наименование объекта Категорийность по ПУЭ Ориентировочная мощность, МВт Компрессорные станции КС магистральных газопроводов, оснащенные газотурбинными установками ГТУ I 5 Головные сооружения газопроводов I 5 40 Электроприемники буровых установок I 1,5 4 Газовые промыслы УКПГ I 1 2 Газоперерабатывающие заводы I 200 400 Предприятия машиностроения и стройиндустрии II-III 5 опр. Число и мощность агрегатов сетевых узлов определяется в соответствии с расчетом. Должен предусматриваться 100% резерв агрегатов двойной комплект. В энергетике, для обеспечения оптимального уровня надежности электроснабжения потребителей с учетом разного рода отключений, планируют создание эксплуатационных резервов мощности следующих видов: - частотный пиковый , - ремонтный, - аварийный. Частотный пиковый резерв предназначен для поддержания частоты в энергосистеме и компенсации случайных колебаний нагрузки. Величина его определяется при разработке перспективных режимов электроснабжения. Ремонтный резерв предназначен для компенсации располагаемой мощности системы при выводе агрегатов электростанций в плановый текущий, капитальный ремонт. Мощность ремонтного резерва пропорциональна суммарной установленной мощности электростанций и определяется типом оборудования. Аварийный резерв служит для компенсации мощности в энергосистеме при вынужденных, внеплановых остановках электроагрегатов электростанций и определяется в зависимости от ряда факторов, таких как: - располагаемой структуры и мощности генерирующих установок; - среднегодовой величины внеплановых простоев; - конфигурации графиков электрической нагрузки; - пропускной способности и надежности межсистемных связей. Экономическим критерием величины аварийного резерва мощности является минимум приведенных затрат в энергетике - на установку и эксплуатацию дополнительной резервной мощности, а у потребителя - величина ущерба от перерывов в электроснабжении. В газовой промышленности последняя величина не является стабильной для различного технологического оборудования и, например, для КС может колебаться в очень широких пределах нормальная остановка ГПА - минимум затрат, выход из строя ГПА по причине перерыва в электроснабжении - максимум затрат, плюс затраты на недоотпуск газа потребителям. Расчет оптимальной величины аварийного резерва ЭЭС производится по специальным алгоритмам на ЦВМ. Вопросы аварийного резервирования источников электроснабжения наиболее важных объектов являются весьма актуальными и в настоящее время единого мнения на ряд специфичных вопросов не имеется, хотя данному вопросу посвящено немало трудов как в отечественной, так и в зарубежной литературе. Основное требование к дизель-генераторам - это высокая надежность. Дизель-генераторы должны обеспечивать быстрый и безотказный пуск, принятие нагрузки и достаточно длительную безаварийную работу. Они должны обладать 99% надежностью при степени доверительности 95%. Дизель-генераторы должны обеспечивать пуск, выход на номинальную частоту вращения и прием нагрузки за 10-30 с. Система охлаждения дизель-генераторов должна обеспечивать поддержание установки в нагруженном резерве для осуществления пуска с первой попытки. Отмечается также, что отсутствие общепринятого квалификационного стандарта на процедуру испытаний дизель-генераторов для обеспечения 99% надежности вносит несогласованность в программы испытаний, разработанных различными фирмами. Например, с требованием, чтобы из 300 пусков дизель-генераторов с выходом на 50% нагрузку, 298 были успешными, некоторые фирмы не соглашаются, считая эту процедуру слишком дорогостоящей и не дающей полной гарантии достижения требуемой цели. Пуск осуществляется из прогретого состояния. Как видно из приведенных материалов, требования по надежности электроснабжения очень тесно связаны с характером производства и в каждом конкретном случае разрабатываются с учетом ряда факторов, характеризующих специфику производства. Как показывает анализ зарубежного опыта и опыта многолетней эксплуатации КС магистральных газопроводов, имеющих различные схемы электроснабжения, наиболее экономичны и надежны схемы электроснабжения, имеющие резервированные источники электроснабжения плюс аварийные источники, включаемые на время перехода с одного источника на другой. Как отмечалось выше, вопросы, связанные с определением количества источников электроснабжения, качественных показателей электростанций собственных нужд и их характеристик надежности, имеют сугубо специфические решения в самых различных областях общественного производства. При проектировании источников электроснабжения КС приходится учитывать ряд специфических требований, предъявляемых отдельными потребителями электрической энергии к эксплуатационной надежности источников электроснабжения, применяемого технологического оборудования, данных ретроспективного анализа эксплуатации аналогичных источников в близких климатических условиях и целый ряд местных факторов. Надежность работы системы электроснабжения в конкретных условиях эксплуатации может быть оценена по соответствующей статистической информации, накапливаемой в течение ряда лет. Таким образом, из приведенных данных следует, что для определения вероятности безотказной работы системы электроснабжения КС требуется проведение длительных наблюдений в течение ряда лет, в конкретных природно-климатических условиях, что не всегда приемлемо, поскольку задача проектирования систем электроснабжения в условиях Севера и Западной Сибири актуальна именно сегодня. Отечественный опыт построения таких систем недостаточно велик, и в данном случае весьма полезным может быть анализ работы аналогичных систем за рубежом. В зарубежной практике на КС с газотурбинным приводом ГТУ наиболее распространены следующие схемы электроснабжения: - автономное электроснабжение от электрогенераторов с приводом от ГТУ - обеспечиваются потребности насосов и вспомогательного оборудования. Промежуточный резерв - аккумуляторная батарея, обеспечивающая питание в течение времени, необходимого для ввода в действие основного резерва, вспомогательного генератора с газовым двигателем, как правило, поршневым; - электроснабжение от внешнего источника. Промежуточный резерв - аккумуляторная батарея, основной резерв - вспомогательный генератор с газовым двигателем. В некоторых случаях масло-насосы навешены на ГТУ. Такие схемы электроснабжения типичны для КС мощностью 6-14 тыс. Для резервирования электроснабжения более мощных КС используются электроагрегаты с газотурбинным приводом. Примером может служить КС Оммен Нидерланды мощностью 220 тыс. Электроснабжение КС осуществляется от внешних источников два независимых ввода , но в то же время на станции установлены два резервных электроагрегата с газотурбинным приводом мощностью по 750 кВт резервируется каждый из двух вводов. На время запуска этих турбогенераторов в течение 5-10 мин. Как видно из приведенных материалов, зарубежные КС средней мощности имеют двойное резервирование внешний или автономный источник, аккумуляторная батарея, резервный электроагрегат , а более мощные КС имеют электроснабжение, резервированное четырехкратно от двух независимых резервируемых источников и аккумуляторной батареи. В эксплуатации, кроме простоев при отказах, имеют место профилактические ремонты, длительность которых соизмерима с временем восстановления при отказах. Возникает вопрос, насколько вероятно появление отказа в одной цепи при профилактическом ремонте другой цепи. В этом случае рассматривается вероятность одновременных отказов обеих цепей и вероятность наложения отказа в одной цепи на ремонт другой. Фактические данные не всегда соответствуют расчетным и существенно отличаются для различных экономических, климатических и географических зон. Несмотря на общий технический прогресс в развитии сетей ЛЭП общая повреждаемость, по данным Минэнерго СССР, в целом не снижается. Опыт эксплуатации систем электроснабжения КС магистральных газопроводов, имеющих внешние источники электроснабжения, показал, что параметры надежности указанных систем существенно отличаются от расчетных. На основании имеющегося опыта эксплуатации систем электроснабжения объектов газовой промышленности и с учетом опыта создания схем электроснабжения в смежных отраслях промышленности и за рубежом были разработаны в 1980 г. Электростанции собственных нужд Удовлетворение существующих потребностей в электроагрегатах для выработки электроэнергии на различных промышленных объектах по добыче и транспорту природного газа - задача достаточно сложная. Ее решение связано с разработкой ряда теоретических проблем и проведением значительного количества экспериментальных работ по разработке мощностного ряда электроагрегатов различного назначения, созданию серийных газовых электроагрегатов на базе дизель-генераторов и агрегатов с газотурбинным приводом, а также согласованию работ в данном направлении между министерствами заказчиками и изготовителями электроагрегатов и электростанций. Потребность в газовых двигателях для использования в составе электроагрегатов по выработке электроэнергии постоянно растет, а с течением замени ценность природного газа как моторного топлива будет возрастать, и следует ожидать разработки специальных двигателей, работающих по циклам с частичным использованием или только на чистом природном, попутном, синтегазах и водородосодержащих смесях. Потребность в двигателях для привода генераторов электрической энергии и ряда других потребителей газовых промыслов и газотранспортных предприятий, с ростом объема добычи и транспорта газа в районах Севера и Средней Азии непрерывно возрастает. Разработка месторождений природного газа, строительство магистральных газопроводов и других объектов в районах Западной Сибири и др. Требования повышенной надежности предъявляются ко всем источникам электрической энергии, обеспечивающим потребности предприятий газовой промышленности. Зарубежный и отечественный опыт создания систем гарантированного обеспечения электроэнергией как передвижных установок судовые энергоустановки, тепловозные и т. Газовые мотор-генераторы в газовой промышленности используются в качестве основных, резервных и аварийных источников электроснабжения на компрессорных станциях магистральных газопроводов и промыслов, головных сооружениях газопроводов, в бурении, на станциях радио-релейной связи, станциях катодной защиты и ряде других объектов. Необходимая мощность источников электроснабжения для наиболее важных объектов газовой промышленности может быть оценена следующим рядом: 630, 1000, 1600, 2500, 6000, 12000 кВт. Усредненные данные по объектам взяты по фактическим данным эксплуатации и проектам новых объектов. Анализ показал, что необходимая мощность источников электроснабжения для отдельных объектов в основном не превосходит 5000 кВт. Известны электростанции, оснащенные поршневыми ДВС мощностью до 75 МВт во Франции и до 100 МВт в г. Монровии Либерия и ряд других. Использование поршневых ДВС на автономных электростанциях кроме выработки электроэнергии позволяет получать технологическое тепло за счет использования в котлах-утилизаторах тепла выхлопных газов, что существенно улучшает экономические показатели работы электростанции и поднимает общий к. Применение поршневых двигателей для выработки электроэнергии обусловливается высокими к. ПАЭС - 2500, ГТЭ - 4,0 и ПЛЭС - газотурбинные эл. Газовые турбины, особенно с разрезным валом, не могут воспринимать резкие набросы и сбросы электрической нагрузки, в то время как поршневые двигатели свободны от этого недостатка. Кроме того, при уменьшении нагрузки к. У поршневых двигателей может быть достигнуто более точное регулирование параметров работы и более высокая экономичность энергоустановки, чем в случаях с использованием газовых турбин рис. Следует отметить, что в ряде случаев источники электрической энергии с поршневыми двигателями позволяют обеспечить более надежное электроснабжение объектов, чем от ЛЭП, а как аварийные источники электроснабжения они наиболее эффективны. Наиболее целесообразным представляется эксплуатация автоматизированных автономных электростанций стационарных, резервных, аварийных, пиковых. Автоматизация операций последовательности пуска агрегатов, синхронизации, приема и распределения нагрузки, автоматическая сигнализация нарушения нормального режима эксплуатации, автоматизация вспомогательных операций дозаправки систем охлаждения, масла и остановки двигателя и т. Зависимость получаемой энергии пара Е от общего роста к. Зависимость получаемой энергии пара Е от общего роста к. В настоящее время имеется всего три типа газовых двигателей мощностью 630 кВт, 1000 кВт и 3500 кВт, что не удовлетворяет существующие потребности в газотурбинных и поршневых электроагрегатах для нужд газовой промышленности как в передвижных, так и стационарных энергетических установках различной мощности, работающих на природном газе. Определение типа и количества двигатель-генераторов Для обеспечения надежного снабжения потребителей электроэнергией необходимо правильно выбрать источник питания. Прежде всего необходимо выяснить требования потребителей в т. Коэффициент спроса К учитывает неодновременное включение потребителей, степень их загруженности и коэффициент полезного действия. Учитывая характер потребителей, К и соs определяют по справочникам. После этого можно определить расчетную максимальную нагрузку S в кВА. При построении графика нагрузок учитывают потери в электрических сетях 5-10% P и расходы на собственные нужды 3-5% Р для стационарных электростанций. Графики однотипных потребителей суммируют и получают суммарный график нагрузок. По максимальным ординатам этого графика определяют необходимую мощность электростанции электроагрегата Р. Исходя из полученных данных подбирают электроагрегат или группу электроагрегатов. Вопрос создания высоконадежных источников электроснабжения электростанций собственных нужд КС с использованием в качестве привода генераторов электроэнергии газотурбинных агрегатов и поршневых ДВС может быть успешно решен, если при определении количества необходимых агрегатов учитывать показатели надежности выбранного типа двигателей и требования к электроснабжению потребителей различной категорийности. Основным условием работы электростанций предприятий газовой промышленности является отсутствие перерывов в электроснабжении, т. При этом не учтено то, что часть агрегатов должна находиться на плановом техническом обслуживании, часть в ремонте внеплановом , а также не учтен необходимый резерв. Учитывая возможности преждевременного выхода из строя отдельных агрегатов, необходимо соответственно увеличивать количество агрегатов электростанции с целью повышения надежности электроснабжения потребителей до заданного уровня. В связи с этим на электростанции необходимо иметь резерв в течение всего года, т. При определении количества агрегатов, находящихся в ремонте, следует учитывать данные о наработке на отказ и времени вынужденного простоя, полученные на основе обработки статистических данных анализа работы принятого типа газотурбинных и поршневых агрегатов в условиях работы на объектах газовой промышленности. Кроме того, все агрегаты станции периодически останавливаются на профилактические осмотры и текущие плановые ремонты, т. Количество одновременно работающих агрегатов n может быть различно в зависимости от категории электроприемников требуемой степени надежности электроснабжения. Величина нагруженного резерва определяется коэффициентом загрузки генераторов К и для электростанций КС магистральных газопроводов и для других объектов с потребителями электроэнергии 1-ой категории см. Оптимальные уровни загрузки агрегатов электростанций собственных нужд КС МГ. Определение количества резервных агрегатов затруднено тем, что необходимо учитывать ряд специфических условий работы агрегатов на электростанциях собственных нужд различных объектов в сложных климатических и природных условиях, а также показатели надежности выбранного типа агрегатов. Предложенная методика определения числа агрегатов электростанции КС МГ упрощает решение данной задачи, за счет введения двойного резервирования и учета специфических особенностей выбранного типа агрегатов в ремонтном резерве. Количество ремонтных агрегатов определяется по формуле, которая учитывает специфические особенности выбранного агрегата и его надежность в работе. Для агрегатов IIГД100 и ПАЭС-2500 T может быть принято, как это было показано выше - 350 часов, для агрегатов типа 6ГЧН - 600 часов в год. Время нахождения в ремонте определяется режимом работы электростанции и наработкой агрегатов за год. В соответствии с назначением и характером использования электростанции условно делятся на основные, резервные и аварийные. Показатели использования и режимы работы электростанций приведены в табл. Основной свыше 3000 менее 20 более 300 до 30 мин. Территория электростанции, здания, блок-боксы контейнеры 1. Территория электростанции и склад топлива должны быть ограждены если они расположены вне промплощадки КС , планировка электростанции должна иметь уклон порядка 0,003, обеспечивающий отвод атмосферных вод от зданий к открытой системе водостоков закрытая система допускается при наличии промышленной и ливневой канализации. Территория электростанции должна иметь систему пожарного водопровода и сеть наружного освещения. Передвижные электростанции устанавливаются на ровных сухих площадках, как можно ближе к потребителям или в центре нагрузок. Для этого, предварительно изучив потребителей, составляют схему нагрузок. К месту установки электростанции должен быть удобный подъезд автомобилей с топливом и маслом. Обычно склад горючего и смазочных материалов размещают в 20-50 м от электростанции. Электроагрегаты, предназначенные для работы в стационарном режиме, устанавливают на специальные фундаменты. Глубина заложения их должна быть равной глубине фундамента стен машинного помещения или больше ее и они не должны иметь связи с другими фундаментами. Для фундаментов рекомендуется применять кирпич марки не ниже 75, раствор марки не ниже 15 и бетон марки 50 и выше. Для крепления электроагрегатов, в фундамент закладывают специальные фундаментные болты или продольные металлические балки. Объем машинного зала зависит от количества устанавливаемых электроагрегатов и их мощности. Проход между торцом двигателя со стороны управления и стеной или расположенным у стены оборудованием должен быть не менее 1,75 м, а между торцом электрического генератора и стеной - не менее 0,8-1 м. Электростанция должна быть защищена от воздействий, которыми могут сопровождаться прямые удары молнии. Вновь строящиеся здания и сооружения электростанций в отношении строительства и противопожарных требований должны соответствовать СНиП. При монтаже следует обеспечить равномерное прилегание рамы к фундаменту при незатянутых болтах. Несоблюдение этого приводит к деформации рамы и обрыву фундаментных болтов или поломки рамы при работе электроагрегата. Горизонтальность верхней плоскости фундамента проверяют по уровню. Допускается отклонение плоскости от горизонтали не более 5 мм на длине 1 м. После закрепления электроагрегата на фундаменте производят монтаж изделий, комплектно поставляемых с ним, а также монтаж системы охлаждения, смазки и топлива, электрооборудования и приборов. Фундамент двигателя и соединенного с ним жесткой муфтой электрического генератора должен быть общим. Фундаменты двигателей не должны быть жестко связаны со стенами, колоннами и фундаментом здания. Амплитуда колебаний фундамента двигателя не должна превосходить 0,2 мм. За состоянием и осадкой фундаментов электростанции мощностью 500 кВт и выше должно быть организовано наблюдение путем осмотра, замера вибраций и инструментальной фиксации положения. Наблюдение должно проводиться в первый год эксплуатации после сооружения электростанции ежемесячно независимо от качества грунта, на котором он построен. В последующие годы осмотр, замер и фиксация положения фундамента, построенного на нормальном грунте, производится ежегодно, а фундамента, построенного на макропористых грунтах - ежеквартально до полной стабилизации грунта. Помещение машинного зала при длине более 10 м должно иметь не менее двух выходов, расположенных в противоположных концах. Основной вход в машинный зал должен иметь размеры, обеспечивающие перемещение крупногабаритных деталей и механизмов. При размере входа, превышающем 2х1 м, применяются двухстворчатые ворота с дверью. Двери помещения должны иметь пределы огнестойкости 0,75 ч. Производственные помещения электростанций должны иметь достаточное естественное освещение. Искусственное освещение должно соответствовать следующим величинам см. Машинный зал, в котором установлены дизель-генераторы, должны иметь приточную, обеспечивающую трехкратный воздухообмен вентиляции в зимний период, а в летний период - естественную вентиляцию через открывающиеся фрамуги окон. Для двигателей предусматривать двухсторонний забор воздуха зимой - из помещения электростанции, летом - с улицы.
Во время работ внимательно следить за температурой охлаждающей жидкости, не допуская ее понижения ниже +70 °С, организацией притока теплого воздуха или утеплением радиаторов. Порядок и содержание дизель-генератора после окончания работы. Компаний, предоставляющих подобного рода услуги, масса. Это объясняется не только простотой и надежностью конструкции, но и отсутствием поломок. Кроме того, все агрегаты станции периодически останавливаются на профилактические осмотры и текущие плановые ремонты, т. Стоимость — 120 000 рублей. Оборудование для резки металла - 1 комплект. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Продолжительность работы агрегата с имеющимся запасом горючего — 10 ч Мощность электроинструментов — 13,3 кВт Шасси ЗИС-6, ЗИС-5 Обслуживающий персонал, чел. АЭС-2 Передвижная электростанция для освещения инженерных работ и электризации проволочных заграждений. Во время работы дизель-генератора необходимо соблюдать следующие правила: - не прикасаться во время работы эл. При нагреве воды до температуры 105 0 С срабатывает датчик ДВТ и замыкает цепь катушки реле, которая включает питание автоматического выключателя, отключающего нагрузку агрегата, при этом загорается лампа «ПЕРЕГРЕВ ВОДЫ».