Электрооборудование нефтяной промышленности

где Per — средняя годовая активная мощность, которую для не­ прерывно работающих предприятий нефтяных промыслов нахо­ дят делением годового потребления активной энергии на Тв = = 8000 ч, а для подсобных предприятий и заводов, работающих в две смены, — на 4000 ч и при трехсменной работе — на 6000 ч;. tg (pi соответствует средневзвешенному коэффициенту мощно­ сти за 1 год до компенсации; tgq>2 соответствует коэффициен­

И.4. Учет электроэнергии и ее оплата

Вэлектрических сетях промышленных предприятий осуще­ ствляют расчетный учет активной энергии для денежных рас­

четов за электроэнергию с энергоснабжающей организацией,, и технический учет, служащий для межцеховых расчетов, конт­ роля за соблюдением режимов потребления электроэнергии, оп­ ределения норм расхода электроэнергии на единицу продукции' п пр. Особенно важное значение приобрел технический учетэлектроэнергии в связи с переходом предприятий на самооку­ паемость и самофинансирование. Кроме того, учитывают потреб­ ление реактивной энергии для определения скидок и надбавок к тарифу на электроэнергию за компенсацию реактивной мощ­ ности.

Расчеты за потребленную активную энергию проводят в со­ ответствии с Прейскурантом № 09—01 Госкомцен СССР. Счет­ чики расчетного учета устанавливают на границе раздела сети электроснабжающей организации и потребителя. Их можно устанавливать:

на вводе линии электропередачи в подстанцию предприятия; на стороне высшего напряжения главных трансформаторов в подстанции при питании или связи с другим потребителем на

питающем напряжении; на стороне низшего напряжения главных трансформаторов

при отсутствии на стороне высшего напряжения трансформато­ ров тока и напряжения соответствующего класса точности или если трансформаторы присоединены со стороны высшего напряжения по упрощенной схеме без выключателей.

Если при некоторых режимах электрической сети предприя­ тия генерируют реактивную мощность в сеть энергосистемы, то устанавливают два счетчика реактивной энергии со стопорами для учета потоков разных направлений. Эти счетчики устанав­ ливают в тех же местах, что и счетчики активной энергии.

340

Счетчики для технического учета рекомендуется устанавли­ вать: на вводах в распределительное устройство буровых уста­

кустовые водонасосные станции, дожимные нефтенасосные станции и установки комплексной подготовки нефти. Приборы технического учета активной энергии также устанавливают на линиях 380 В к цехам вспомогательного производства и пр.

Технический учет реактивной энергии осуществляют на при­ соединениях батарей конденсаторов и синхронных электродвига­ телей, на вводах в распределительные устройства 6— 10 кВ при питании по магистральной схеме, на низшей стороне силовых трансформаторов при наличии расчетного учета со стороны пи­ тания.

Активную и реактивную энергию учитывают обычно трех­ фазными счетчиками, включаемыми через измерительные транс­ форматоры тока и напряжения.

В соответствии с действующим Прейскурантом № 09—01

промышленности, рассчитываются за пользование электроэнер­ гией по двухставочному тарифу. Он состоит из годовой платы за 1 кВт заявленной потребителем максимальной мощности, участвующей в максимуме нагрузки энергосистемы Ср, и платы за 1 кВт-ч отпущенной потребителю активной электрической энергии Cw.

Заявленной мощностью называется абонированная потреби­ телем наибольшая получасовая мощность, совпадающая с пе­ риодом максимальной нагрузки энергосистемы, который уста­ навливается энергоснабжающей организацией по кварталам и фиксируется в договоре на пользование электроэнергией, заяв­ ленная мощность Рм также фиксируется в договоре поквартально и периодически контролируется энергоснабжающей организаци­ ей по фактическому получасовому максимуму активной нагруз­

квартала сумму платы перерассчитывают в соответствии со зна­

оплачиваемая мощность может быть снижена в установленном порядке.

плата за 1 кВт-ч умножается на коэффициент 1,025.

341

Двухставочный тариф для некоторых энергосистем в нефтедобывающих районах Советского Союза

Прейскурантом № 09-01 для предприятий, рассчитывающих­ ся по двухставочному тарифу, установлена система скидок и надбавок к тарифу на электроэнергию за компенсацию реактив­ ной мощности. При определении скидок и надбавок за основу принимаются наибольшая реактивная мощность (измеренная на стороне первичного напряжения головного абонентского трансформатора) в течение получаса, умноженная на два, в пе­ риод максимума активной нагрузки энергосистемы Q<t>i и сред­ няя реактивная мощность (Эф2 (измеренная там же) за период наименьшей нагрузки энергосистемы, определяемые за расчет­ ный период (квартал) по показаниям приборов учета. Период наименьших активных нагрузок энергосистемы устанавливается энергоснабжающей организацией. Суммарная скидка или над­ бавка к тарифу на электроэнергию содержит две составляющие:

1) надбавку к тарифу за повышенную реактивную мощ­ ность (2ф1 по сравнению с заданным энергоснабжающей органи­ зацией значением Q3i в период максимума нагрузки энергоси­ стемы. Эту надбавку Н\ (%) определяют по формуле

При ФФ1<<2э1 значение Н\ принимается равным нулю; 2) скидку или надбавку к тарифу за отклонение режима ра­

боты компенсирующих устройств от заданного, оцениваемое аб­ солютным значением разности между фактической реактивной мощностью <3Фа и заданной (энергоснабжающей организацией) оптимальной реактивной мощностью Qs2 в часы минимума ак­ тивной нагрузки энергосистемы. Эту скидку или надбавку Я 2

(%) определяют по формуле

тельное— скидку с тарифа. Как видно из формулы (11.8), мак­ симальная скидка составляет 2% при Qw=Q9i.

Скидка или надбавка исчисляется с суммарной платы по обоим видам двухставочного тарифа.

342

Существующий двухставочный тариф стимулирует промыш­ ленные предприятия снижать активную и реактивную мощности в периоды максимума нагрузки энергосистемы. Выравнивание суточного графика нагрузки, а также сезонной неравномерно­ сти— важная народнохозяйственная задача, поскольку при рав­ номерном потреблении электроэнергии стоимость ее получается более низкой. Технические мероприятия в рамках энергоснабжа­ ющей организации, например строительство гидроаккумулирую­ щих электростанций, связаны со значительными капитальными затратами, поэтому большой вклад в решение этой задачи должны внести промышленные предприятия — потребители электроэнергии.

Кустовые насосные станции по закачке воды в пласты явля­ ются регуляторами выравнивания суточного графика нагрузки нефтяных промыслов. В часы максимума нагрузки энергосисте­ мы часть агрегатов КНС отключают, а в часы провала на­ грузки энергосистемы, наоборот, включают в работу.

Контрольные вопросы

1.Что такое коэффициент мощности и каково его народнохозяйственное значение?

2.Что такое средневзвешенный коэффициент мощности?

3.Как рассчитать мощность компенсирующей установки?

4.Какие существуют методы повышения коэффициента мощности?

5.Как определить наиболее экономичную загрузку трансформатора?

6.Перечислите мероприятия по экономии электрической энергии на нефте­ промыслах.

7.Как вычислить потери в трансформаторе при его работе под нагрузкой?

8.Изложите принципы формирования платы за электроэнергию.

Глава 12

МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

12.1. Организация электромонтажных работ

Происходящее в нефтяной промышленности техническое пе­ ревооружение осуществляется на базе массового внедрения тех­ нологических блочно-комплектных устройств заводского изго­ товления. К ним относятся блочные кустовые насосные станции законтурного заводнения, блочные дожимные нефтяные насос­ ные станции, блочные групповые трапные установки типа «Спутник», блочные передвижные трансформаторные подстан­ ции и ряд других установок.

343

Внедрение блочно-комплектных установок позволило значи­ тельно сократить сроки ввода в эксплуатацию технологических объектов сбора, транспорта и подготовки нефти, снизить стои­ мость строительства и повысить уровень их эксплуатации. Обу­ стройство нефтепромыслов практически превращено в индустри­ альный монтаж крупноблочных изделий заводского изготовле­ ния. Аналогично обстоит дело и с монтажом буровых устано­ вок, поскольку они выпускаются в крупноблочном исполнении.

Электромонтажные работы в нефтяной промышленности, также осуществляют индустриальными методами, максималь­ ным применением комплектных крупноблочных электротехниче­ ских устройств, а также укрупненной сборкой монтажных узлов и блоков на монтажно-заготовительном участке.

Электромонтажные работы выполняют в две стадии. На первой стадии одновременно с выполнением основных строи­ тельно-монтажных работ осуществляют организационно-подго­ товительные работы, которые включают приемку объектов под монтаж, организацию выполнения работ, контроль за установ­ кой закладных частей и проведение работ смежными организа­ циями, обеспечение защитными средствами и ряд других вопро­ сов. Материально-техническая подготовка заключается в обес­ печении оборудованием, материалами, электроконструкциями и заготовками, механизмами, приспособлениями и инструментами, необходимыми для проведения работ.

На второй стадии выполняют монтаж электрооборудования, скомплектованного в виде узлов, блоков, прокладку сетей по готовой заготовке, подсоединение проводов и кабелей к электро­ оборудованию и другие работы. Электромонтажные работы вто­

ханизация электромонтажных работ. Для должной подготовки выполнения электромонтажных работ на конкретных объектах составляют проект проведения электромонтажных работ. В нем разрабатывают все основные технические, технологические и организационные вопросы подготовки и выполнения электро­ монтажных работ. Материалы проекта помогают монтажникам знакомиться с проектной документацией объекта, своевременно контролировать поставки оборудования, организовывать и вы­ полнять работы.

Электромонтажные работы при строительстве буровых уста­ новок выполняют работники электромонтажных участков выш­ комонтажных организаций (цехов и контор). Они строят воз­ душные линии электропередачи 6 кВ к буровой, монтируют

344

комплектное распределительное устройство 6 кВ, прокладывают кабели и соединяют их между блоками.

Электромонтажные работы при строительстве объектов обу­ стройства нефтяных промыслов выполняются силами специали­ зированных организаций Миннефтегазстроя СССР. Подстанции 110/35/6 кВ и 35/6 кВ и воздушные линии 35 и 6 кВ монтируют­ ся силами организаций Минэнерго СССР, а также работниками специализированных предприятий по эксплуатации электриче­ ских сетей и электрооборудования «Энергонефть».

12.2. Монтаж трансформаторных подстанций, электрических двигателей и аппаратов

В настоящее время, как правило, электромонтажные работы по подстанциям и распределительным устройствам ведутся ин­ дустриальными методами, т. е. осуществляется монтаж блоков распределительных устройств и трансформаторов. После оконча­ ния монтажа выполняют ревизию, регулировку и наладку электрооборудования.

В объем работ по монтажу комплектных трансформаторных подстанций входят: доставка на объект, распаковка и проверка комплектности, установка на закладные рамы или фундаменты, выверка положения, крепление к основанию и между собой, монтаж сборных шин, подключение воздушных линий и кабе­ лей, ревизия и регулировка отдельных аппаратов. Монтаж за­ вершается проверкой исправности проводок и приборов, надеж­ ности крепления болтовых соединений и заземления, исправно­ сти электрической изоляции, присоединений кабелей и воздуш­ ных линий.

шкафах. Монтаж их заключается в установке на подготовлен­ ное основание, присоединении к питающей воздушной линии, присоединении отходящего кабеля, заземлении, ревизии и регу­ лировке электрооборудования.

Всостав комплектной трансформаторной подстанции К.ТППНКС

сблоками КУВПНКС входят две КТП 6/0,4 кВ, каждая из кото­ рых состоит из высоковольтного блока ввода, трансформатора и блока распределительного устройства 0,4 кВ. Монтаж их произ­ водится по схеме на рис. 12.1.

Монтаж электродвигателей включает следующие этапы: подготовка фундамента под двигатель; подрубка, выравнива­

ние и насечка поверхности фундамента для установки подкла­ док под плиту или салазки; очистка отверстий для фундамент-

345

7

5

Рис. 12.1. Схема монтажа КТППНКС:

/ — воздушные линии 6 кВ; 2 — блоки ввода; 3 — трансформаторы 6/0,4 кВ; 4 — распредустройство 0,4 кВ; 5 — к блокам с трансформаторами 0,4/L/pa6, станциям управления и

защиты

ных болтов; разметка осей симметрии для установки двигателя; разметка отверстий и гнезд для крепления двигателя;

установка крепежных деталей и опорных конструкций, кото­ рые заделываются цементным раствором;

распаковка электродвигателей, очистка их от стружки и пы­ ли, проверка электрической изоляции обмоток и их целости, подтяжка болтов и винтов;

насадка полумуфт, шкивов и шестерен на вал двигателя; подъем и установка на фундамент, соединение с механизмом,

центровка и закрепление на фундаментах; присоединение питающего кабеля.

Перед присоединением питающего кабеля к зажимам обмо­ ток рекомендуется проверить правильность их маркировки.

Взрывозащищенные электродвигатели поступают с заводовизготовителей в собранном виде, как правило, совместно с тех­ нологическим оборудованием. Каждый электродвигатель по­ ставляется с техническим паспортом и инструкцией по монтажу и эксплуатации, рекомендаций которой нужно строго придер­ живаться.

Аппаратура управления, как правило, прибывает на место монтажа смонтированной на панелях и щитах станций управле­ ния. До установки на месте монтажа необходимо произвести внешний осмотр и ревизию аппаратов. Панели станций управ­ ления прикрепляют к основанию при помощи анкерных болтов. При установке панелей на рамах между плитой и рамой про­ кладывают резиновые шайбы и, кроме того, дистанционные шайбы таким образом, чтобы расстояние от лицевой полки вер­ тикального угольника до лицевой стороны плиты было равно 45 мм.

Отдельно устанавливаемые аппараты (кнопки управления, путевые выключатели и пр.) монтируют вертикально с отклоне­

нием не более 5° и с учетом безопасного и удобного обслужи­ вания.

346

После ревизии и наладки аппаратов к зажимам панелей, блоков и щитов управления, а также отдельно установленных аппаратов присоединяют силовые и контрольные кабели.

12.3. Система обслуживания электрооборудования

Один из путей поддержания на необходимом уровне надеж­ ности электрооборудования — рационально организованная си­ стема технического обслуживания. Под техническим обслужива­ нием в общем случае понимают комплекс мероприятий по про­ ведению совокупности планово-предупредительных, профилак­ тических и аварийно-восстановительных работ, проводимых с электрооборудованием и в электрических сетях с целью обеспе­ чения максимальной эффективности эксплуатации оборудова­ ния.

Система технического обслуживания и ремонта предусмат­ ривает следующие виды плановых работ: техническое обслужи­ вание, текущий ремонт и капитальный ремонт.

Техническое обслуживание предусматривает осмотр, систе­ матическое наблюдение и выявление неисправностей; эксплуа­ тационный уход за электрооборудованием (пополнение смазки в подшипниках, чистка, проверка состояния систем охлаждения и пр.); контроль (проверка, испытание) режимов работы и на­ дежности в соответствии с требованиями действующих правил и норм, производственных инструкций; устранение мелких дефек­ тов, подтяжка расслабленных креплений и деталей.

Техническое обслуживание — вид планового ремонта, при ко­ тором без разборки оборудования и по возможности без его остановки проверяют состояние оборудования, устраняют не­ большие дефекты и заменяют мелкие детали. Во время техни­ ческого обслуживания также выявляют необходимость и объем очередного ремонта отдельных деталей или всей машины (аппа­ рата). При техническом обслуживании проверяют крепление и вибрацию электрооборудования, нагрев подшипников двигате­ лей, подтягивают и зачищают контактные соединения, проверя­ ют наличие и исправность дугогасительных камер у контакто­ ров, проверяют уставки у автоматов и соответствие расчету плавких вставок предохранителей, доливают масло в маслоза­ полненные аппараты, измеряют сопротивления изоляции и за­ земления. У осветительной арматуры проверяют крепление пат­ рона, исправляют подвесы светильников, заменяют поврежден­ ные стеклянные колпаки и пускорегулирующие аппараты люми­ несцентных светильников. У открыто проложенных проводов и кабелей устанавливают дополнительные крепления в местах провисания. У электропроводок в стальных трубах дополни­ тельно изолируют места соединения проводов в коробках, вы­ пускают образовавшийся в трубах конденсат, исправляют нару­

347

шенные уплотнения в местах проходов через стенки и перекры­ тия во взрывоопасных зонах помещений.

Текущий ремонт — это вид ремонта, выполняемый для обес­ печения или восстановления гарантированной работоспособно­ сти электрооборудования или линий электропередачи и состоя­ щий в замене и восстановлении отдельных частей. Текущий ре­ монт требует остановки оборудования и отключения сетей.

того времени, пока оно в силу изношенности не будет передано в капитальный ремонт. Текущий ремонт по возможности произ­ водится на месте установки оборудования, и только если по ка­ ким-либо причинам это окажется невозможным, оно демонтиру­ ется и направляется в цех проката и ремонта электрооборудо­ вания.

Капитальный ремонт — вид планового ремонта, при котором полностью разбирают электрооборудование, заменяют изношен­ ные детали и узлы, собирают, регулируют и испытывают под нагрузкой. После капитального ремонта электрооборудование должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к новому электрооборудованию. Капитальный ремонт нефтепромыслового и бурового электрооборудования, как правило, выполняется на специализированных заводах электротехнической промышлен­ ности. Для многих видов электрооборудования не предусматри­ вается плановый вывод в капитальный ремонт, поскольку нет смысла демонтировать работающее электрооборудование и на­ правлять его для капитального ремонта на завод. Капитальный ремонт такого электрооборудования производят только в случае его полного выхода из строя в результате аварии.

Взрывоозащищенное электрооборудование можно ремонтиро­ вать только на специализированных заводах электротехнической промышленности.

Таким образом, производство ремонтных работ осуществля­ ется либо на месте установки оборудования, где возможна лишь частичная его разборка, либо в ремонтном цехе, где осу­ ществляется полная разборка оборудования, замена крупных узлов и деталей, проводятся послеремонтные испытания. Каче­ ство ремонта полностью зависит от квалификации ремонтного персонала, так как технология ремонта нестабильна.

Время работы электрооборудования между двумя капиталь­ ными ремонтами или время работы от начала эксплуатации до первого капитального ремонта (для нового электрооборудова­ ния) называется межремонтным циклом. Если для какого-либо вида электрооборудования не предусмотрены капитальные ре­ монты, то межремонтный цикл исчисляется по времени между текущими ремонтами. Распределение технических обслуживаний и текущих ремонтов в межремонтном цикле определяется

348

его структурой и зависит от технических особенностей электро­ оборудования и условий его эксплуатации. Поскольку нефте­ промысловое и буровое электрооборудование работает на от­ крытом воздухе, при большой влажности, запыленности и со значительным перепадом температур, отдельные виды техниче­ ского обслуживания выполняются чаще, чем это предусматри­ вается Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей.

В качестве величины, определяющей сложность ремонта, принята условная «ремонтная единица», соответствующая слож­

служивания. Особое значение при этом имеет количественная оценка межремонтного периода как основы этой системы. Рег­ ламентация межремонтных периодов осуществляется, во-пер­ вых, с учетом надежности изделий, во-вторых, в зависимости от конкретного экономического критерия оптимальности, опреде­ ляющего эффективность применения всей системы.

В каждом конкретном случае оптимальная стратегия лежит между двумя крайними стратегиями, одна из которых соответ­ ствует полному отказу от проведения технического обслужива­ ния, что влечет за собой неизбежность отказов технологического оборудования и как следствие этого возникновение аварий и увеличение простоя оборудования, а другая — слишком частое проведение плановых ремонтов — приводит к увеличению мате­ риальных и трудовых затрат на проведение профилактических работ и к неоправданным простоям оборудования.

Таким образом, планируемый интервал работы электрообо­ рудования между плановыми ремонтами существенно влияет на технико-экономические показатели производства, и определение его оптимальной величины имеет важное практическое значе­ ние. Отказы электрооборудования в процессе эксплуатации происходят под воздействием случайных факторов. Для под­ держания оборудования в работоспособном состоянии необхо­ димы затраты, связанные с проведением профилактических и аварийных ремонтных работ. Для нефтепромыслового и бурово­ го электрооборудования следует принять такой метод проведе­ ния профилактического ремонта, который позволит сократить суммарные удельные затраты на профилактические и аварий­ ные ремонты.

Категории сложности ремонта и структуры ремонтного цик­ ла различных видов электрооборудования регламентированы «Положением о системе технического обслуживания и ремонта электроустановок в добыче нефти и бурении».

349