Аннотация
В данной статье рассмотрены вопросы, связанные с реализацией группового самозапуска электроприводов головных насосных агрегатов на нефтеперекачивающей станции. Поскольку нефтеперекачивающие станции относятся к объектам повышенной опасности, для них эта проблема стоит особенно остро из-за жестких требований к непрерывности процессов трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. Проведены исследование и моделирование самозапуска группы электроприводов смешанного состава в программном комплексе ETAP для действующей нефтеперекачивающей станции. Рассмотрена задача обеспечения самозапуска электродвигателей именно большой единичной мощности с целью изучения также их взаимного влияния друг на друга. В результате проведения многократных модельных экспериментов определены значения напряжений статической устойчивости и время динамической устойчивости электротехнической системы предприятия. На основании полученных данных построена граница динамической устойчивости системы, определены оптимальные условия реализации группового самозапуска, соблюдение которых позволяет обеспечить бесперебойную работу нефтеперекачивающих станций при провалах напряжения в системе внешнего электроснабжения. Особое внимание уделено оценке уставок и селективности существующих устройств релейной защиты и автоматики, поскольку только при их корректной отстройке самозапуск позволяет расширить область устойчивой работы электротехнической системы и сохранить электроприводы магистральных насосных агрегатов в работе после нарушений электроснабжения. На основе проведенного анализа предложен вариант исполнения защиты минимального напряжения, учитывающий все особенности осуществления самозапуска электроприводов смешанного состава на рассматриваемой нефтеперекачивающей станции, значительно отличающийся от общепринятого для таких объектов, но позволяющий в полной мере использовать запас устойчивости электротехнической системы. Установлено отсутствие скачкообразного изменения времени динамической устойчивости для электротехнической системы смешанного состава с электроприводами большой единичной мощности при сопоставимых мощностях асинхронной и синхронной двигательной нагрузки. Точка бифуркации на границе динамической устойчивости при этом сохраняется.
Ключевые слова
Самозапуск, электротехническая система смешанного состава, нефтеперекачивающая станция, устойчивость, синхронный электродвигатель, асинхронный электродвигатель, защита минимального напряжения, моделирование, автоматический ввод резерва, ПК ETAP.
1. Фриман Р.Э., Иванов С.А., Бородавкин. Магистральные трубопроводы. Основные сведения. М.: Недра, 1976. 161 с.
2. Трубопроводный транспорт нефти: учеб. для вузов: в 2 т. / С.М. Вайншток, В.В. Новоселов, А.Д. Прохоров, А.М. Шаммазов и др.; под ред. С. М. Вайнштока. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2004. Т. 2. 621 с.
3. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985. 136 с.
4. Егоров А.В., Комков А.Н., Малиновская Г.Н. К вопросу о взаимном влиянии электроприводов в составе электротехнической системы // Территория НЕФТЕГАЗ. 2016. №2.
5. Гуревич Ю.Е., Кабиков К.В. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя М.: Элекс-КМ, 2005. 408 с.
6. Малафеев А.В., Тремасов М. А. Анализ устойчивости двигателей собственных нужд тепловых электростанций с учетом характеристик приводных механизмов // Электротехнические системы и комплексы. 2016. №4(33). С. 6-13. DOI: 10.18503/2311-8318-2016-4(33)-6-13.
7. Ершов М.С., Егоров А.В., Трифонов А.А. Устойчивость промышленных электротехнических систем. М.: ООО «Издательский дом «Недра», 2010. 319 с.
8. Ершов М.С., Егоров А.В., Федоров В.А. Некоторые вопросы повышения устойчивости электроприемников многомашинного комплекса с непрерывным технологическим процессом при возмущениях в системе электроснабжения // Промышленная энергетика. 1992. №7.
9. Ершов М. С, Егоров А. В., Яценко Д. Е. О влиянии параметров энергосистемы на устойчивость узлов электрической нагрузки // Промышленная энергетика. 1997. №5.
10. Tarek I. El-Shennawy, Mahmoud A. El-Gammal, Amr Y. Abou-Ghazala, "Voltage Sag Effects on the Process Continuity of a Refinery with Induction Motors Loads, "The 2009 World Congress on Power Engineering (WCPEE'09), Cairo, Egypt, 5-8 October 2009.
11. Ограничение провалов напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий / Г.П. Корнилов, А.Ю. Коваленко, А.А. Николаев, И.Р. Абдулвелеев, Т.Р. Храмшин. // Электротехнические системы и комплексы. 2014. №2(23). С.44-46. DOI: 10.18503/2311-8318-2014-2(23)-44-46.
12. Gomez J.C., M.M. Morcos, C.A. Reineri and G.N. Campatelli, 2002. Behavior of induction motor due to voltage sags and short interruptions.IEEE Trans. Power Delivery, 17: 434 440. DOI: 10.1109/61.997914.