CC BY
22ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СТАНЦИИ И СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
УДК 621.59
Н.Ф. Оленёв, главный энергетик - начальник ОГЭ, ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург»
Применение энергетических турбодетандерных установок мощностью до 5 кВт в составе технологического оборудования газораспределительных станций
В статье рассматривается предлагаемая ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» модернизация электроснабжения ГРС с применением ТДУ-2 и ТДУ-5 для приведения ГРС к требованиям СТО Газпром 2-6.2-149-2007 «Категорийность электроприемников промышленных объектов ОАО «Газпром» и повышения энергоэффективности ГРС.
Ключевые слова: турбодетандерная установка (ТДУ), газораспределительная станция (ГРС), электроснабжение ГРС.
В настоящее время внешнее электроснабжение большинства газораспределительных станций (ГРС) единой системы газоснабжения (ЕСГ) осуществляется от ВЛ 6, 10 кВ (в отдельных случаях 0,4 кВ) по третьей категории надежности электроснабжения, что допускает возможность перерыва внешнего электроснабжения ГРС на срок до 24 часов. Между тем в соответствии с требованиями СТО Газпром 2-6.2-149-2007 «Категорийность электроприемников промышленных объектов ОАО «Газпром» в состав ГРС входят потребители электрической энергии второй категории
надежности (перерыв питания допускается на время переключений), первой (перерыв питания на время действия автоматики) и первой особой группы (перерыв питания не допускается). Для обеспечения нормативной кате-горийности электроснабжения ГРС в настоящее время используют традиционные технические решения - установку на ГРС аварийных электростанций и источников бесперебойного питания с аккумуляторными батареями. Техническое состояние региональных электрических сетей, от которых осуществляется электроснабжение дей-
ствующих ГРС, постоянно ухудшается по причине износа оборудования и недостаточности финансовых средств на проведение ремонтов и реконструкций электрических сетей. В 2010-2014 гг. в Уральском федеральном округе участились случаи природных катаклизмов (сильные грозы и ураганные ветры в летний период и обильные снегопады и ледяные дожди в зимний). Рост количества отказов по причине нарушений внешнего электроснабжения ГРС и увеличение продолжительности восстановительных работ заставило ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» уде-
Рис. 1. ТДУ мощностью 2 кВт на ГРС г. Кировграда
Рис. 2. Принципиальная схема подключения ТДУ (по газу) на ГРС
46
№ 12 декабрь 2014 ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ
GAS DISTRIBUTION PLANTS AND GAS SUPPLY SYSTEMS
Рис. 3. Зависимость мощности ТДУ от расхода газа
лить больше внимания развитию автономных источников электроснабжения объектов магистральных газопроводов. В качестве автономного источника электроэнергии на ГРС возможно применение турбодетандерных установок (ТДУ), использующих энергию транспортируемого природного газа по ЕСГ до процесса его редуцирования на ГРС до выходного давления действующих газораспределительных сетей 0,3-1,2 МПа. ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» в рамках программы НИОКР в 2014 г. были установлены ТДУ-2 (мощностью 2 кВт) на ГРС г. Кировграда (Свердловская обл.) и ТДУ-5 (мощностью 5 кВт) на ГРС г. Верхняя Салда (Свердловская обл.). Данные установки разработаны и изготовлены ООО «Научно-производственная компания «НТЛ». На рисунке 1 представлены две ТДУ мощностью 2 кВт, установленные на ГРС г. Кировграда.
возможные режимы работы тду:
• одна ТДУ в работе в параллель с внешней сетью электроснабжения, одна ТДУ в резерве;
• две ТДУ в работе, внешняя сеть электроснабжения в резерве;
• две ТДУ в резерве, электроснабжение ГРС от внешней сети.
На рисунке 2 представлена принципиальная схема подключения ТДУ (по газу) на ГРС.
При разработке опытных образцов были подобраны ТДУ с низким КПД для исключения переохлаждения газа на выходе ТДУ, что позволяет выполнить их монтаж в узлах редуцирования действующих ГРС со штатным подогревом природного газа. ТДУ устанавливается в параллель со штатным регулятором газа. Установка не оказывает влияния на выходные
характеристики ГРС, так как через нее проходит не весь объем природного газа. Подобранная мощность установок позволяет обеспечить ответственных потребителей электроэнергии ГРС без перетока мощности во внешнюю сеть электроснабжения и исключает возникновение сложностей при взаимоотношениях с электросетевыми и энергосбытовыми компаниями. Выработка ТДУ электрической энергии напрямую зависит от расхода газа через турбодетандер. На рисунке 3 приведена зависимость мощности от расхода газа.
применение тду в схеме электроснабжения действующих грс позволит:
• повысить надежность электроснабжения действующих объектов;
• снизить потребление электроэнергии на ГРС от внешних сетей;
• сократить объем капитальных вложений (отказ от электростанций с двигателями внутреннего сгорания);
• улучшить экологическую нагрузку на окружающую среду;
• сократить затраты на обслуживание объектов энергоснабжения ГРС. Применение ТДУ в схеме электроснабжения проектируемых (строящихся) ГРС позволит в отдельных случаях:
• отказаться от строительства воздушных линий электропередачи;
• исключить процедуру технологического подключения к электросетевым компаниям, что снизит затраты на строительство объектов;
• сократить сроки ввода в эксплуатацию объектов;
• исключить эксплуатационные расходы на обслуживание воздушных линий электропередачи и потери электроэнергии в них.
UDC 621.59
N. F. Olenyev, Chief Power Engineer - Chief of the Department of the Chief Power Engineer, Gazprom Transgaz Ekaterinburg LLC
Application of power turbo-expander units with output up to 5 kW as a part of process equipment of gas distribution plants
The paper deals with the modernization of the GDP power supply proposed by Gazprom Transgaz Ekaterinburg LLC with the use of TEU-2 and TEU-5 in order to bring GDP to conformity with the requirements of Gazprom STO 2-6.2-149-2007 «Categorization of power consumers of industrial facilities of Gazprom JSC and increase in GDP energy efficiency». Keywords: turbo-expander unit (TEU), gas distribution plant (GDP), GDP power supply.
ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ № 12 декабрь 2014
47
