Научная статья на тему 'Устройство адаптивного автоматического включения резерва на нефтеперекачивающих станциях'

Устройство адаптивного автоматического включения резерва на нефтеперекачивающих станциях Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
974
236
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩАЯ СТАНЦИЯ / НАРУШЕНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ / БЕСПЕРЕБОЙНОСТЬ ПРОЦЕССА ПЕРЕКАЧКИ НЕФТИ / САМОЗАПУСК ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ / АДАПТИВНОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЗЕРВА / OIL PUMPING STATION / INTERRUPTION OF POWER SUPPLY / UNINTERRUPTED PROCESS OF PUMPING OIL / SELF-STARTING MOTOR / ADAPTIVE AUTOMATIC TO RESERVE SOURCE

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шабанов Виталий Алексеевич, Юсупов Рамис Зирякович, Алексеев Виктор Юрьевич

Технологический процесс перекачки нефти предъявляет жесткие требования в отношении его бесперебойности, которая во многом зависит от надежности электроснабжения. Нефтеперекачивающие станции (НПС) относятся к первой категории по надежности электроснабжения и получают питание от двух взаимно резервирующих независимых источников питания. Для восстановления электроснабжения потребителей, подключенных к потерявшей питание секции шин, применяются устройства автоматического включения резерва (АВР). В статье рассматривается новый подход к выполнению устройств автоматического включения резерва для нефтеперекачивающих станций с принципиально новой функцией функцией адаптивности. Применяющиеся в настоящее время устройства АВР с ожиданием снижения напряжения имеют жесткую логику действия и фиксированные уставки срабатывания, которые определяются по предельным режимам работы электрической сети и технологического процесса. При использовании таких устройств АВР может иметь место большое (до нескольких секунд) время перерыва электроснабжения, что может вызывать глубокие посадки напряжения в электрической сети и опасные ударные волны давления в магистральных нефтепроводах. Предложено устройство адаптивного АВР, которое имеет гибкую логику действия и перестраиваемые уставки срабатывания. Это позволяет учесть фактический режим работы предприятия и энергосистемы, оптимизировать работу АВР и обеспечить бесперебойность технологического процесса при кратковременных нарушениях электроснабжения, Предложены алгоритмы действия адаптивного АВР. Рассмотрена реализация адаптивного АВР с выбором алгоритма классического АВР или АВР с ускорением технологического АВР. Показано, что устройство адаптивного АВР позволяет обеспечить бесперебойность технологического процесса перекачки нефти при потере питания от одного из источников без изменения схемы электроснабжения и существенных финансовых затрат, в отличие от дорогостоящих тиристорных АВР. Статья полезна ученым и производственникам, занимающимся вопросами повышения надежности технологического процесса перекачки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам при нарушении электроснабжения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Шабанов Виталий Алексеевич, Юсупов Рамис Зирякович, Алексеев Виктор Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVICE FOR ADAPTIVE AUTOMATIC TO RESERVE SOURCE ON OIL PUMPING STATIONS

The technological process of pumping oil has strict requirements for its continuity, which largely depends on the reliability of power supply. Pumping stations belong to the first category of reliability of power supply and are powered by two independent mutually reserving power sources. To restore the power supply to consumers connected to the bus lost power section, apply the device automatically switches. The article discusses a new approach to the automatic transfer switch devices for pumping stations with a fundamentally new feature a function of adaptability. Currently used ARS devices with voltage reduction expectations are rigid logic of action and fixed pickup, which are determined by the limiting operating modes of electric networks and technological process. When using such devices ARS may be a large (up to several seconds) during power interruption, which can cause deep planting line voltage and dangerous shock waves of pressure in the main oil pipelines. A device adaptive ARS, which has a flexible and reconfigurable logic action pick-up setting. This makes it possible to take into account the actual operation of the enterprise and the power system, to optimise the ARS and to ensure continuity of the process at the short-term power failure. Algorithms for adaptive action ARS. We consider the implementation of the ARS with an adaptive selection algorithm of classic ARS or ARS with acceleration technology. It is shown that the adaptive device enables the ARS process uninterrupted pumping oil loss from one of the power sources without changing the power supply circuits, and significant financial cost, unlike costly thyristor ARS. Article useful to scientists and production workers, concerned with improving the reliability of the process pump oil and oil products through pipelines during a power failure.

Текст научной работы на тему «Устройство адаптивного автоматического включения резерва на нефтеперекачивающих станциях»

Шабанов В. А. Shabanov V. Л.

кандидат технических наук,

профессор, заведующий кафедрой «Электротехника и электрооборудование предприятий», ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа, Российская Федерация

\

Юсупов Р. З. Yusupov Я. I.

аспирант кафедры «Электротехника и электрооборудование предприятий», ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа, Российская Федерация

Алексеев В. Ю. Лlekseev V. Yu.

кандидат технических наук, доцент

кафедры «Электротехника и электрооборудование предприятий», ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», г. Уфа, Российская Федерация

УДК 621.313

УСТРОЙСТВО АДАПТИВНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА НА НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ

СТАНЦИЯХ

Технологический процесс перекачки нефти предъявляет жесткие требования в отношении его бесперебойности, которая во многом зависит от надежности электроснабжения. Нефтеперекачивающие станции (НПС) относятся к первой категории по надежности электроснабжения и получают питание от двух взаимно резервирующих независимых источников питания. Для восстановления электроснабжения потребителей, подключенных к потерявшей питание секции шин, применяются устройства автоматического включения резерва (АВР).

В статье рассматривается новый подход к выполнению устройств автоматического включения резерва для нефтеперекачивающих станций с принципиально новой функцией - функцией адаптивности.

Применяющиеся в настоящее время устройства АВР с ожиданием снижения напряжения имеют жесткую логику действия и фиксированные уставки срабатывания, которые определяются по предельным режимам работы электрической сети и технологического процесса. При использовании таких устройств АВР может иметь место большое (до нескольких секунд) время перерыва электроснабжения, что может вызывать глубокие посадки напряжения в электрической сети и опасные ударные волны давления в магистральных нефтепроводах.

Предложено устройство адаптивного АВР, которое имеет гибкую логику действия и перестраиваемые уставки срабатывания. Это позволяет учесть фактический режим работы предприятия и энергосистемы, оптимизировать работу АВР и обеспечить бесперебойность технологического процесса при кратковременных нарушениях электроснабжения,

Предложены алгоритмы действия адаптивного АВР. Рассмотрена реализация адаптивного АВР с выбором алгоритма классического АВР или АВР с ускорением технологического АВР. Показано, что устройство адаптивного АВР позволяет обеспечить бесперебойность технологического процесса перекачки нефти при потере питания от одного из источников без изменения схемы электроснабжения и существенных финансовых затрат, в отличие от дорогостоящих тиристорных АВР.

Статья полезна ученым и производственникам, занимающимся вопросами повышения надежности технологического процесса перекачки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам при нарушении электроснабжения.

Ключевые слова: нефтеперекачивающая станция, нарушение электроснабжения, бесперебойность процесса перекачки нефти, самозапуск электродвигателей, адаптивное автоматическое включение резерва.

DEVICE FOR ADAPTIVE AUTOMATIC TO RESERVE SOURCE

ON OIL PUMPING STATIONS

The technological process of pumping oil has strict requirements for its continuity, which largely depends on the reliability of power supply. Pumping stations belong to the first category of reliability of power supply and are powered by two independent mutually reserving power sources. To restore the power supply to consumers connected to the bus lost power section, apply the device automatically switches.

16-

Electrical and data processing facilities and systems. № 2, v. 12, 2016

The article discusses a new approach to the automatic transfer switch devices for pumping stations with a fundamentally new feature - a function of adaptability.

Currently used ARS devices with voltage reduction expectations are rigid logic of action and fixed pickup, which are determined by the limiting operating modes of electric networks and technological process. When using such devices ARS may be a large (up to several seconds) during power interruption, which can cause deep planting line voltage and dangerous shock waves of pressure in the main oil pipelines.

A device adaptive ARS, which has a flexible and reconfigurable logic action pick-up setting. This makes it possible to take into account the actual operation of the enterprise and the power system, to optimise the ARS and to ensure continuity of the process at the short-term power failure.

Algorithms for adaptive action ARS. We consider the implementation of the ARS with an adaptive selection algorithm of classic ARS or ARS with acceleration technology. It is shown that the adaptive device enables the ARS process uninterrupted pumping oil loss from one of the power sources without changing the power supply circuits, and significant financial cost, unlike costly thyristor ARS.

Article useful to scientists and production workers, concerned with improving the reliability of the process pump oil and oil products through pipelines during a power failure.

Key words: oil pumping station, interruption of power supply, uninterrupted process of pumping oil, self-starting motor, adaptive automatic to reserve source.

Нефтеперекачивающие станции (НПС) относятся к первой категории по требованиям к надежности электроснабжения и получают питание от двух независимых источников. Основным потребителем электроэнергии на НПС являются электродвигатели магистральных насосных агрегатов. Для привода магистральных насосов широко применяются синхронные электродвигатели (СД), единичная мощность которых достигает 8 МВт. В случае потери питания от одного из источников электроснабжения восстановление напряжения на потерявшей питание секции шин происходит переключением ее на другой источник. Такое переключение обеспечивается устройством автоматического включения резерва (АВР) [1].

Наличие на НПС крупных СД существенно влияет на работу релейной защиты и автоматики. Такое влияние обусловлено тем, что при потере питания от одного из источников СД переходят в генераторный режим и могут длительно поддерживать напряжение на потерявшей питание секции шин распределительного устройства. При восстановлении напряжения питания его фаза может не совпадать с изменяющейся фазой электродвижущей силы (ЭДС) СД. Такое восстановление напряжения питания называют несинхронным включением. Оно сопровождается броском тока включения, который может быть опасным для СД [2, 3].

Снизить ток включения до безопасных значений можно либо путем ожидания снижения ЭДС СД (остаточного напряжения на шинах), либо включением секционного выключателя в момент времени, когда фазы ЭДС двигателя и напряжения сети совпадают или отличаются на такую небольшую величину, при которой ток включения безопасен для электродвигателя. Такое включение называют синхронным. Наибольшее распространение на НПС получили устройства АВР с ожиданием снижения остаточного напряжения [2, 3]. Недостатком АВР с ожиданием снижения напряжения (назовем их традиционными) является большое, до нескольких секунд, время перерыва электроснабжения.

С начала 2000-х годов на НПС стали применяться тиристорные АВР (ТАВР), в которых используется принцип синхронного включения [4]. Достоинством

ТАВР является высокое быстродействие. Если за время выявления режима потери питания угол расхождения по фазе между ЭДС двигателей и напряжением сети остается меньше допустимого значения (сохраняется условие синхронизма), то время срабатывания ТАВР может быть менее 0,2 с [4]. Такое быстродействие позволяет выполнять переключение СД на резервный источник питания без существенных бросков тока и ограничения мощности электродвигателей, участвующих в самозапуске. Недостатками ТАВР являются: относительно высокая стоимость устройства, недостаточная термическая стойкость тиристорных ключей, недостаточно высокая стойкость силовых тиристоров к перенапряжениям в сети. Поэтому параллельно силовому тиристорному коммутатору на НПС подключается вакуумный секционный выключатель, на котором устанавливается АВР в традиционном исполнении. Следовательно, установка ТАВР не освобождает от использования в полной мере традиционного АВР. В связи с этим в настоящее время продолжает оставаться актуальной проблема совершенствования устройств традиционных АВР с ожиданием снижения остаточного напряжения. Основное внимание при совершенствовании таких АВР уделяется увеличению снижения времени действия и повышению чувствительности пусковых органов, а также повышению надежности и быстродействия коммутационной аппаратуры.

В статье рассматривается новый подход к выполнению устройств АВР для НПС с принципиально новой функцией — функцией адаптивности. Необходимость в адаптивных устройствах АВР продиктована следующими недостатками традиционных АВР.

1. Уставки срабатывания и логика действия традиционных устройств АВР определяются для предельных режимов работы сети и потребителя. Это приводит к неоптимальной работе АВР в промежуточных, не предельных режимах.

2. Алгоритм действия традиционных устройств АВР не учитывает влияние перерыва питания и последующего самозапуска электродвигателей на переходные процессы в нефтепроводе. Это может привести к нарушению технологического процесса даже при

успешном срабатывании АВР. Рассмотрим подробнее отмеченные недостатки.

При расчете уставок срабатывания устройств АВР параметры питающей электрической системы (ЭС) учитываются для двух предельных режимов работы: минимального и максимального. Из всех возможных режимов работы НПС также учитываются только два режима: максимальный, когда включены все электродвигатели магистральных насосов, и минимальный, когда в работе один магистральный насос. По результатам расчетов предельных режимов используются минимальные напряжения для выбора уставки срабатывания пускового органа АВР (защиты минимального напряжения) и максимальные токи включения для оценки допустимости АВР по току включения и выбора уставки срабатывания исполнительного органа АВР по величине остаточного напряжения.

Действительный режим работы ЭС и НПС чаще всего отличается и от минимального, и от максимального. При этом фактические токи включения в электродвигателях, токи самозапуска в питающей сети и остаточные напряжения на потерявшей питание секции шин могут отличаться от их значений в предельных режимах. Однако применяемые в настоящее время устройства АВР не учитывают отличие параметров фактического режима от предельных значений и действуют с уставками и логикой срабатывания, заданных для предельных режимов. В результате, вследствие жестко заданных параметров срабатывания и жесткой логики действия, традиционные АВР могут либо срабатывать с существенным замедлением, либо безосновательно запрещать работу АВР и самозапуск электродвигателей.

При нарушении электроснабжения, одновременно с выбегом электродвигателей, снижается скорость вращения магистральных насосов. При этом растет давление в трубопроводе на входе НПС с потерявшими питание электродвигателями [5, 6]. Повышение давления продолжается до срабатывания АВР и включения секционного выключателя. Анализ взаимосвязи времени срабатывания АВР и характера переходных процессов в трубопроводе показывает, что для каждого режима работы трубопровода существует свое оптимальное время срабатывания АВР. При этом волна повышенного давления при торможении магистральных насосов вследствие потери питания компенсируется волной пониженного давления от самозапуска насосных агрегатов при срабатывании АВР [7, 8, 9]. Алгоритм срабатывания традиционных устройств АВР не учитывает ни изменение, ни скорость изменения давления в трубопроводе. При значительном времени срабатывания АВР это может привести к отключению магистральных насосов или всей НПС по давлению средствами технологической автоматики. В результате, несмотря на срабатывание АВР и восстановление нормального электроснабжения, может нарушиться бесперебойность технологического процесса перекачки нефти или нефтепродукта по магистральному трубопроводу.

Для исключения указанных недостатков устройства АВР должны иметь перестраиваемые уставки и

гибкий алгоритм срабатывания в зависимости от параметров текущего режима работы ЭС и НПС. Такое устройство АВР будет обладать адаптивными свойствами и для каждого режима работы питающей сети и НПС будет «выбирать» оптимальные уставки срабатывания и оптимальный алгоритм действия. Для выполнения адаптивного устройства АВР необходимо знать фактические, а не предельные параметры питающей электрической сети в режиме реального времени. Необходимо также знать фактический режим работы НПС (число работающих магистральных насосов и степень их загрузки) и характер изменения параметров перекачки (давления). При выполнении устройств АВР на микропроцессорной основе, для придания адаптивных свойств, выполняются расчеты параметров питающей электрической сети и уставок срабатывания АВР для фактических, а не предельных режимов работы ЭС и НПС. При этом появляется возможность прогнозирования допустимости и успешности самозапуска и выбора оптимального алгоритма АВР до наступления аварийного события в реальном режиме работы ЭС и НПС.

Рассмотрим особенности действия адаптивного АВР на примере типовой схемы электроснабжения НПС, приведенной на рисунке 1. На НПС установлены четыре электродвигателя Д1, Д2, Д3 и Д4 привода магистральных насосов, по два на каждой секции шин. Рассмотрим режим, когда на первой секции шин 1СШ распределительного устройства работают два электродвигателя Д1 и Д2, на второй секции шин 2СШ работает один электродвигатель Д3, а Д4 находится в резерве.

При потере питания от источника И1 на 1СШ электродвигатели Д1 и Д2 теряют питание и переходят в

Рисунок 1. Схема электроснабжения НПС

режим выбега. Режим потери питания выявляется либо защитой от потери питания с пуском по частоте, либо защитой минимального напряжения, которые действуют на отключение вводного выключателя Q1. После отключения вводного выключателя остаточное напряжение на 1СШ будет определяться ЭДС двигателей Д1 и Д2, перешедших в генераторный режим. При снижении остаточного напряжения, до уставки по остаточному напряжению, срабатывает устройство АВР, включается секционный выключатель р3, и электродвигатели Д1 и Д2 оказываются в режиме

самозапуска. На многих НПС при минимальном режиме ЭС одновременный самозапуск двух электродвигателей на одной секции шин невозможен. Но при режиме ЭС, когда ее сопротивление меньше чем в минимальном режиме, самозапуск двух электродвигателей может быть успешен. Однако традиционные устройства АВР не имеют возможности изменять логику работы (адаптироваться) в зависимости от режимов работы ЭС, и предприятия работают по заранее заданному алгоритму. Поэтому в рассматриваемом примере при использовании традиционных устройств АВР, независимо от режима ЭС, будет запрет включения секционного выключателя и реализован поочередный пуск двигателей Д1 и Д2. Это приводит к замедлению включения электродвигателей и насосных агрегатов и к замедлению восстановления технологического процесса.

Система управления адаптивным устройством АВР выяснит, что в данном режиме работы питающей сети одновременный самозапуск двух электродвигателей будет успешным, и вместо запрета АВР и поочередного пуска электродвигателей разрешает работу АВР и производит включение секционного выключателя.

На рисунке 2 приведена схема подключения адаптивного АВР [10]. Система управления адаптивным АВР представляет микропроцессорное устройство, в памяти которого находятся параметры схемы электроснабжения магистральных насосов, набор возможных режимов работы НПС по состоянию коммутационных аппаратов и набор возможных алгоритмов действия (набор логических функций). Устройство интегрировано с традиционным АВР и автоматизированной системой управления технологическими процессами (АСУТП) предприятия. Внедрение устройства не требует изменений в схеме электроснабжения НПС и существенных капитальных вложений.

Упрощенная логика работы устройства при использовании двух алгоритмов: алгоритма АВР с включением секционного выключателя и алгоритма

ускорения технологическим АВР, представлена в виде блок-схемы на рисунке 3.

Устройство осуществляет непрерывный мониторинг информации, поступающей от трансформаторов тока (ТА) вводов, напряжения (ТУ) на секциях шин и АСУТП. В расчетном блоке 1 в режиме реального времени до наступления режима потери питания определяются эквивалентные параметры питающей электрической сети (эквивалентная ЭДС и эквивалентное комплексное сопротивление [11]).

При потере питания и отключении выключателя ввода защитой от потери питания (ЗПП), либо с пуском по частоте, либо с пуском по напряжению расчетные блоки 2, 3 и 4 по алгоритмам, предложенным в [7, 12 - 15]:

— определяют безопасную величину остаточного напряжения на потерявшей питание секции шин (уставку срабатывания АВР по напряжению), при котором можно выполнять пуск исполнительной части АВР и включать секционный выключатель Q3;

— выполняют расчет выбега электродвигателей и прогнозируют время снижения ТСН, за которое остаточное напряжение на потерявшей питание секции шин снизится до безопасного значения;

— определяют время формирования фронта волны ТФФ, за которое давление волны в трубопроводе на входе НПС в переходном режиме может увеличиться до такого значения, что сумма волны давления и рабочего (стационарного) давления достигнет уставки срабатывания защиты трубопровода по давлению на выходе предыдущей НПС.

Логический блок 1, сравнивая времена ТСН и ТФФ, выбирает либо пуск АВР и включение секционного выключателя с последующим самозапуском электродвигателей, терявших питания, либо отказ от АВР по снижению напряжения.

При этом производится немедленное (без выдержки времени) отключение одного из электродвигателей с включением технологического АВР. После пуска технологического резерва разрешается работа АВР сек-

сд! еда

Рисунок 2. Схема подключения адаптивного АВР

Electrical facilities and systems

Рисунок 3. Пример логики действия адаптивного АВР

ционного выключателя с самозапуском оставшихся неотключёнными электродвигателей.

Если в логическом блоке 1 выбран алгоритм «пуск АВР», то расчетный блок 5 определяет (прогнозирует) посадку напряжения при включении секционного выключателя и производит расчет процесса самозапуска электродвигателей, терявших питание, с целью прогнозирования его успешности или не успешности; прогнозирует допустимость самозапуска по времени разгона электродвигателей и допустимой температуре нагрева обмоток; выполняет расчет фронта снижения волны давления в трубопроводе на входе НПС при самозапуске; определяет время превышения ТФВ, в течение которого давление на выходе предыдущей НПС может превышать время срабатывания защиты трубопровода по давлению.

Логический блок 2 адаптивного АВР сравнивает расчетные параметры самозапуска с предельно допустимыми, оценивает опасность отключения насосов или НПС технологическими защитами по давлению и прогнозирует сохранение бесперебойности технологического процесса перекачки. Если расчетные параметры самозапуска не превышают предельно допустимых значений и нет опасности отключения насосов по давлению, то формируется прогноз «самозапуск успешен» и выполняется включение секционного выключателя СВ, в противном случае формируется прогноз «самозапуск неуспешен» и адаптивное АВР выдает команду на запрет включения СВ. При этом АВР действует на отключение электродвигателя одного из магистральных насосов и включение технологического резерва.

В блоке «Прием данных из АСУТП» осуществляется прием технологических параметров, в том числе давление на входе и на выходе НПС.

В блоке «Идентификация режима» производится выбор режима работы НПС из карты режимов. Каждому режиму присваивается собственный код, который состоит из комбинации кодов выключателей. Выключатели могут быть в 2-х состояниях — включен (код «1») или выключен (код «0»). В зависимости от состояния и количества выключателей в схеме создаются коды режимов. При семи выключателях (два вводных, один секционный и четыре выключателя электродвигателей) с двумя возможными состояниями может быть 128 возможных режимов, из которых в базе данных (карте режимов) оставляются только технологически разрешенные режимы.

В логических блоках решается задача выбора оптимального алгоритма действия адаптивного АВР. В рассмотренном выше примере был рассмотрен алгоритм с выбором двух вариантов: пуск АВР с включением секционного выключателя или технологическое АВР с включением резервного насосного агрегата. В общем случае алгоритмов работы АВР может быть несколько:

— включение СВ (классический алгоритм);

— поочередный пуск двух и более электродвигателей;

— ускорение технологического АВР;

— ускорение автоматики повторного включения (АПВ).

Классический алгоритм АВР включением СВ используется, когда в результате выполненных в адап-

Электротехнические комплексы и системы

тивном АВР расчетов прогнозируются успешность самозапуска и сохранение бесперебойности технологического режима без использования поочередного пуска или ускорения технологического АВР.

Поочередный пуск можно использовать, когда одновременный самозапуск двух и более электродвигателей на одной секции шин может оказаться неуспешным.

Ускорение технологического АВР используется в двух случаях:

1) в случае, когда расчетное время перерыва питания оказывается больше расчетного времени формирования фронта волны давления в трубопроводе, в целях снижения её амплитуды. При этом, по факту потери питания производится ускоренный (без выдержки времени) пуск резервного МНА, подключенного к секции шин, не терявшей питание;

2) при потере питания секции шин с двумя подключенными к ней электродвигателями магистральных насосов, когда одновременный самозапуск невозможен при всех режимах работы ЭС. В таком случае целесообразно не дожидаясь включения СВ произвести пуск резервного МНА и уже после его пуска осуществить АВР включением секционного включателя с самозапуском одного из электродвигателей, потерявших питание [16].

Ускорение АПВ целесообразно применять в случае, когда перерыв электроснабжения от одного из источников меньше времени срабатывания АВР. Восстановление питания, в таком случае, осуществляется возвратом к нормальной схеме электроснабжения включением выключателя ввода [17].

Выводы

1. Применяющиеся в настоящее время устройства АВР с ожиданием снижения напряжения имеют жесткую логику действия и фиксированные уставки срабатывания, которые определяются по предельным режимам работы электрической сети и технологического процесса. При использовании таких устройств АВР может иметь место большое (до нескольких секунд) время перерыва электроснабжения, что может вызывать глубокие посадки напряжения в электрической сети и опасные ударные волны давления в магистральных нефтепроводах.

2. Предложено устройство адаптивного АВР, которое имеет гибкую логику действия и перестраиваемые уставки срабатывания. Это позволяет учесть фактический режим работы предприятия и энергосистемы, оптимизировать работу АВР и обеспечить бесперебойность технологического процесса при кратковременных нарушениях электроснабжения.

3. Предложены алгоритмы действия адаптивного АВР. Рассмотрена реализация адаптивного АВР с выбором алгоритма классического АВР или АВР с ускорением технологического АВР. Показано, что устройство адаптивного АВР позволяет обеспечить бесперебойность технологического процесса перекачки нефти при потере питания от одного из источников без изменения схемы электроснабжения и существенных финансовых затрат в отличие от дорогостоящих тиристорных АВР.

Список литературы

1. Правила устройства электроустановок. — 7-е изд. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2007. — 552 с.

2. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1985.

— С. 3-101.

3. Слодарж М.И. Режим работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. — М.: Энергия, 1977. — С. 8-130, 191-212.

4. Аптекарь Д.И., Муратбакеев Э.Х. Управление аварийной ситуацией для снижения потерь при добыче нефти // Нефтяное хозяйство. — 2010. — № 5.

— С. 124-126.

5. Коршак А.А., Нечваль А.М. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: учеб. для вузов. — Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2001.

— 571 с.

6. Зайцев Л.А. Регулирование режимов работы магистральных нефтепроводов. — М.: Недра, 1982.

— 240 с.

7. Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Кабаргина О.В., Юсупов Р.З. Электротехнические средства снижения волн давления в магистральных нефтепроводах при нарушении электроснабжения // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2010. — Вып. 1 (79). — С. 77-83.

8. Захаров Н.П., Тажигулов А.М. К вопросу повышения надежности и эффективности эксплуатации насосной станции // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2007. — Вып. 4 (70). — С. 80-83.

9. Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Калимгулов А.Р., Ревель-Муроз П.А. Анализ результатов приближенной оценки снижения цикличности нагружения при использовании частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов на эксплуатируемых нефтепроводах // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2016. — Вып. 1 (103). — С. 64-75.

10. Пат. 2563629 Российская Федерация, МПК7 Н 02 J 9/00. Устройство адаптивного автоматического включения резерва / В.А. Шабанов, В.Ю. Алексеев, Р.З. Юсупов, С.Е. Клименко. — 2014118424/07; заявл. 06.05.2014; опубл. 20.09.2015. БИ № 26.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

11. Файбисович В.А. Определение параметров электрических систем (Новые методы экспериментального определения). — М.: Энергоиздат, 1982. — С. 67-86.

12. Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Калимгулов А.Р., Юсупов Р.З. Особенности схем электроснабжения НПС и их учет при анализе успешности самозапуска ЭД МНА // Молодежь и наука. Третье тысяче-

ELEcTRicAL FAciLiTiES AND SYSTEMS

летие: сб. матер. Всеросс. науч. конф. — Красноярск, 2008. — С. 11-17.

13. Юсупов Р.З., Шабанов В.А. Расчет токов самозапуска электродвигателей без преобразования схемы замещения к эквивалентной форме // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. II Всеросс. науч.-техн. конф. — Уфа: УГНТУ, 2009. — С. 251-256.

14. Алексеев В.Ю., Юсупов Р.З., Шабанов В.А., Пашкин В.В. О допустимой кратности тока включения синхронных электродвигателей нефтеперекачивающих станций // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. II Всеросс. науч.-техн. конф. — Уфа: УГНТУ, 2009. — С. 257-261.

15. Шабанов В.А., Кабаргина О.В., Юсупов Р.З. Выбег насосных агрегатов при наличии противодавления // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. II Всеросс. науч.-техн. конф. — Уфа: УГНТУ, 2009. — С. 10-17.

16. Пат. 2496210 Российская Федерация, МПК7 Н 02 J 9/06. Устройство защиты от потери питания на подстанциях предприятий с технологическим резервированием / В.А. Шабанов, В.Ю. Алексеев, Р.З. Юсупов. — 2012126437/07; заявл. 25.06.2012; опубл. 20.10.2013. БИ № 29.

17. Шабанов В.А., Алексеев В.Ю., Клименко С.Е., Юсупов Р.З. Ускорение действия автоматического повторного включения на НПС при нарушениях в системе электроснабжения // Электротехнологии, электропривод и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. II Всеросс. науч.-техн. конф. — Уфа: УГНТУ, 2009. — С. 154-158.

References

1. Pravila ustroistva elektroustanovok. — 7-e izd. — M.: Izd-vo NTs ENAS, 2007. — 552 s.

2. Golodnov Yu.M. Samozapusk elektrodvigatelei. 2-e izd., pererab. i dop. — M.: Energoatomizdat, 1985. — S. 3-101.

3. Slodarzh M.I. Rezhim raboty, releinaya zashchita i avtomatika sinkhronnykh elektrodvigatelei. — M.: Energiya, 1977. — S. 8-130, 191-212.

4. Aptekar' D.I., Muratbakeev E.Kh. Upravlenie ava-riinoi situatsiei dlya snizheniya poter' pri dobyche nefti // Neftyanoe khozyaistvo. — 2010. — № 5. — S. 124-126.

5. Korshak A.A., Nechval' A.M. Truboprovodnyi transport nefti, nefteproduktov i gaza: ucheb. dlya vuzov. — Ufa: OOO «DizainPoligrafServis», 2001. — 571 s.

6. Zaitsev L.A. Regulirovanie rezhimov raboty magistral'nykh nefteprovodov. — M.: Nedra, 1982. — 240 s.

7. Shabanov V.A., Alekseev V.Yu., Kabargina O.V., Yusupov R.Z. Elektrotekhnicheskie sredstva snizheniya voln davleniya v magistral'nykh nefteprovodakh pri narushenii elektrosnabzheniya // Problemy sbora, podgo-tovki i transporta nefti i nefteproduktov. — 2010. — Vyp. 1 (79). — S. 77- 83.

8. Zakharov N.P., Tazhigulov A.M. K voprosu povy-sheniya nadezhnosti i effektivnosti ekspluatatsii nasosnoi stantsii // Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov. - 2007. - Vyp. 4 (70). — S. 80-83.

9. Shabanov V.A., Alekseev V.Yu., Kalimgulov A.R., Revel'-Muroz P.A. Analiz rezul'tatov priblizhennoi otsenki snizheniya tsiklichnosti nagruzheniya pri ispol'zovanii chastotno-reguliruemogo elektroprivoda magistral'nykh nasosov na ekspluatiruemykh nefteprovodakh // Problemy sbora, podgotovki i transporta nefti i nefteproduktov. 2016. — Vyp. 1 (103). — S. 64-75.

10. Pat. 2563629 Rossiiskaya Federatsiya, MPK7 N 02 J 9/00. Ustroistvo adaptivnogo avtomaticheskogo vkly-ucheniya rezerva / VA. Shabanov, V.Yu. Alekseev, R.Z. Yusupov, S.E. Klimenko. — 2014118424/07; zayavl. 06.05.2014; opubl. 20.09.2015. BI № 26.

11. Faibisovich V.A. Opredelenie parametrov elek-tricheskikh sistem (Novye metody eksperimental'nogo opredeleniya). — M.: Energoizdat, 1982. — S. 67-86.

12. Shabanov V.A., Alekseev V Yu., Kalimgulov A.R., Yusupov R.Z. Osobennosti skhem elektrosnabzheniya NPS i ikh uchet pri analize uspeshnosti samozapuska ED MNA // Molodezh' i nauka. Tret'e tysyacheletie: sb. mater. Vseross. nauch. konf. — Krasnoyarsk, 2008. — S. 11-17.

13. Yusupov R.Z., Shabanov V.A. Raschet tokov samozapuska elektrodvigatelei bez preobrazovaniya skhemy zameshcheniya k ekvivalentnoi forme // Elektrotekhnologii, elektroprivod i elektrooborudovanie predpriyatii: sb. nauch. tr. II Vseross. nauch.-tekhn. konf.

— Ufa: UGNTU, 2009. — S. 251-256.

14. Alekseev V.Yu., Yusupov R.Z., Shabanov V.A., Pashkin V.V. O dopustimoi kratnosti toka vklyucheniya sinkhronnykh elektrodvigatelei nefteperekachivayush-chikh stantsii // Elektrotekhnologii, elektroprivod i elektrooborudovanie predpriyatii: sb. nauch. tr. II Vseross. nauch.-tekhn. konf. — Ufa: UGNTU, 2009. — S. 257-261.

15. Shabanov V.A., Kabargina O.V., Yusupov R.Z. Vybeg nasosnykh agregatov pri nalichii protivodavleniya // Elektrotekhnologii, elektroprivod i elektrooborudovanie predpriyatii: sb. nauch. tr. II Vseross. nauch.-tekhn. konf.

— Ufa: UGNTU, 2009. — S. 10-17.

16. Pat. 2496210 Rossiiskaya Federatsiya, MPK7 N 02 J 9/06. Ustroistvo zashchity ot poteri pitaniya na podstant-siyakh predpriyatii s tekhnologicheskim rezervirovaniem / V.A. Shabanov, V.Yu. Alekseev, R.Z. Yusupov. — 2012126437/07; zayavl. 25.06.2012; opubl. 20.10.2013. BI № 29.

17. Shabanov V.A., Alekseev V.Yu., Klimenko S.E., Yusupov R.Z. Uskorenie deistviya avtomaticheskogo pov-tornogo vklyucheniya na NPS pri narusheniyakh v sisteme elektrosnabzheniya // Elektrotekhnologii, elektroprivod i elektrooborudovanie predpriyatii: sb. nauch. tr. II Vseross. nauch.-tekhn. konf. — Ufa: UGNTU, 2009. — S. 154-158.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.