Арысқұм (Құмкөл) кен орнындағы бұрғылау қондырғыларының электрмен жабдықтау жобасы және электр қондырғыларының есептік-зерттеуі

МАЗМҰНЫ КІРІСПЕ................................................................................................. 4 1 МӘСЕЛЕНІ ҚОЮ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ............................................... 6 1.1 Құмкөл (Арысқұм) кен орнының бұрғылау 6 1.2 Арысқұм кен орын электрмен жабдықтауды жобалау Арысқұм кен орынын кеңейтудің негізгі жоспары.......................... 7 2 АРЫСҚҰМ КЕН ОРНЫНЫҢ ЭЛЕКТР ҚОНДЫРҒЫЛАРЫНЫҢ КӨРСЕТКІШТЕРІН ЕСЕПТІК ЗЕРТТЕУ................................................................................................. 8 2.1 Күштік электрқондырғыларының қуаттылық көрсеткіштерін есептік зерттеу...................................................................................... 8 2.2 Электрқондырғыларының толық қуаттылық күшін 13 2.3 Қоректену көзін есептеу....................................................................... 14 2.4 Реактивті қуаттылықтың компенсациясы Күш беру трансформаторларының саны мен 3 БҰРҒЫЛАУ ҚОНДЫРҒЫСЫНЫҢ ЭЛЕКТРЛІК ЖҮЙЕСІН МОНТАЖДАУ...................................................................................... 16 3.1 Сыртқы электрлік жүйе және ішкі электрлік жүйе............................ 16 3.2 Арысқұм кен орнының 21 3.3 Қысқа тұйықталу тогын есептеу......................................................... 23 3.44 Электр аппаратурасы мен жабдықтарын таңдау.............................. 3.5 Айыру, жекелеу (изоляция) Реле қорғаныспен күштік трансформаторды қорғау және автоматтандыру..................................................................................... 28 4 БІР ФАЗАЛЫ БАСҚАРМАЛЫ ТҮЗЕТКІШТЕРДІҢ ЕСЕПТІК ЗЕРТТЕУІ............................................................................................... 32 4.1 Трансформаторды жобалау үшін берілгендерді есептеу................... 32 4.2 Түзеткіштің есептемесі және сипаттамасының тұрғызылуы. Қуат коэффициентін есептеу.......................................................................... 4.3 Тиристорлардағы орташа тоқтың есептелуі.................................................................................................. 43 4.4 Жобалық өлшемдерді түзету режимі үшін есептеу........................... 4.5 Параллель қосылған шұрықша санын есептеу.................................... 48 4.6. Тізбекте қосылған шұрықша санын есептелуі................................... 51 4.7 Күштік сұлбаны құрастыру................................................................. 53 4.8 Түрлендіргіш сипаттамасының есептелуі........................................... 55 4.9 Қуат коэффициенттерінің есептелуі.................................................. 57 4.10 Инвертордың қуат коэффициенттінің есептелуі............................... 58 4.11 Бір фазалы түрлендіргіштер бойынша есептеу (арнайы тапсырма)................................................................................................ 59 4.12 Электр құрал жабдықтарының экономикалық есебі ......................... 61 4.13 Электр құрылымының қауіпсіздігін қамтамасыз ету.................... 63 ҚОРЫТЫНДЫ................................................................................... 65 Пайдаланылған әдебиеттер.............................................. 66 КІРІСПЕ Қазақстан табиғи және ең үлкен Бұған қарамастан бірнеше жыл қатарынан өз қажеттілігімізге пайдалана алмай Стратегияға келесі элементтерге энергетикалық ресурстар қолданылады. Бірінші. Өзіміздің қорымызды ұтымды және тез пайдалану үшін ірі Біздің табиғи қорымызды пайдалану үшін біз анық келісімге Бұл біздің кіріс пен әділдік келісім шартының келісімділігі, Екінші. Стратегиялық екінші белгісі мұнай мен газды экспорттау үшін Үшінші. Ірі әлемдер қоғамының Қазақстанға қызығушылығымен тарту мақсатында жанармай Төртінші. Тәуелсіздік бәсекелестікті және өзіндік жеткілікті мәселені жеңіп, ішкі Бесіншіден. Бұл ресурс болашақ кірістерді пайдалануда өте-мөте есептесу стратегиясын Стратегиялық қорымыз қатаң бақылау жасап, үнемді болуы, қорды шаруашылық Сызықтық станцияның техникалық бейімделуімен сызықтық станцияның басты ерекше элементі Келесі сұрақтар кіші станция кестесінде туындайды: 1. ГПП да диспечерлік басқармада жоспарды ұйымдастыру. 2. ГПП да жоспар қорында энергия нүктелерін қолдану. Ажырату және өшіру шинның жиынтыңы қысқа шатасуда әсері, сенімділік Күрделі коммунаторлық аппаратураны қолданбау. Үшфазалық трансформаторды қолдану. Электр қорының тұрақтылығымен сенімділігін, экономикалық сенімді мағынасы және апат Электрлік энергия – энергия көзінің жайлы және үнемді болып Оның арзандылығы, электрлік энергетиканың негізгі жайылу себебімен араласу, арақашықтығының Есептеу құрамына мына күштер кіреді: күштілік таңдауы, трансформатор Электр қорының ең негізгі оптимальді таңдауына бірнеше нұсқаудың МӘСЕЛЕНІ ҚОЮ ЖӘНЕ НЕГІЗДЕУ ҚҰМКӨЛ (АРЫСҚҰМ) КЕН ОРНЫНЫҢ БҰРҒЫЛАУ ЖАБДЫҚТАРЫНЫҢ ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ Арысқұм кен орны Құмкөл кен Кен орны Жосалы елді мекеніне Торғайдың оңтүстігіндегі барлық бұрғылау қондырғылары Арысқұм кен орындарында жеті бұрғылау АРЫСҚҰМ КЕН ОРЫНЫН КЕҢЕЙТУДІҢ НЕГІГІ ЖОСПАРЫ Бұл жоспарда Арысқұм кен орнының Тұрмыстық жабдықтарды қосуға өсіп отырған Бұл бағытта және басқа да АРЫСҚҰМ КЕН ОРЫН ЭЛЕКТРМЕН ЖАБДЫҚТАУДЫ ЖОБАЛАУ Жоба бойынша Арысқұм кен орнының Дизель-генератордың кернеу 6 кВ-ға тең болуы Электр жабдықтарын жоспарлау мен қондыру 2 көзден арқылы бұрғылау Ішкі электрмен қамтамасыз ету схемасы Ішкі қорек желісінің схемасын орындау Насостардың үлкен қуаттылығынан олар 0,4 Бұл құрастырмалардың тиімділігі : 4.1. экономикалық тиімділік және бас 4.2. жөндеу жұмыстарының тиімділігі және Жарық беруші қондырғылар арнайы қалқаннан АРЫСҚҰМ КЕН ОРНЫНЫҢ ЭЛЕКТРҚОНДЫРҒЫЛАРЫНЫҢ КӨРСЕТКІШТЕРІН ЕСЕПТІК 2.1 КҮШТІК ЭЛЕКТРҚОНДЫРҒЫЛАРЫНЫҢ ҚУАТТЫЛЫҚ КӨРСЕТКІШТЕРІН ЕСЕПТІК ЗЕРТТЕУ Есептеу үшін осы электр қуатының Кесте 1. Электрқондырғыларының есептік нәтижелері №/№ Қондырғының аты данасы Жабдықтың қуатының бірлігі, кВт 1 Мұнай насосы 7 2 Қуаттылық насосы 7 3 Өрт сөндіргіш насос 8 4 Көбіктік насос 8 5 Конденсатты насос 8 6 Дренажды насос 8 7 Су насосы 8 8 КИП және А 4 10 Өрт сөндіргіш және көбіктік насостармен электрдвигательдерін баскару 11 Желдету желісі 10 12 Атқарушы механизмдермен электрдвигательдерін басқару 22 13 Жарықтандыру желісі 19 Кесте 2. Қондырғылардың есептік нәтижелері №/№ СОS(a) Кқуат 1. Мұнай насосы 0,8 2. Қуаттылық насосы 0,8 3. Өрт сөндіргіш насос 0,2 4. Көбіктік насос 5. Конденсатты насос 0,85 6. Дренажды насос 0,8 7. Су насосы 0,8 8. КИП және А 9. Басты мұнай және қуаттылық насостарымен 10. Өртсөндіргіш және көбіктік насостармен электрдвигательдерді 11. Желдету желісі 0,8 12. Атқарушы механизмдермен электрдвигательдерін басқару 13. Жарықтандыру желісі 0,9 Рe=Ккүш+Кқуат+Рмакc, Se=Pe/COS(a). Белсенді қуаттылықты есептеу Мұнай насосының белсенді қуаттылығы Pe = 160* 0,5*7*1 = 560 кВт. Күш насосының белсенді қуаттылығы Pe = 75* 1,4* 0,75* 7 = 551,25 2. Өрт сөндіру насосының белсенді Pe= 55* 8*1*0,22 = 96,8 кВт. 3. Көбікті насостың қуаттылығы Pe = 22*8*1*0,2 = 35,2 кВт. Конденсатты насостың қуаттылығы Pe = 45*8*1*0,6 = 216 кВт. Дренажды насостың қуаттылығы Pe= 45*8*1*0,8 = 288 кВт. Су насосының қуаттылығы Pe = 22*8*1*0,4 = 70,4 кВт. КИП және А Pe = 4,5*4*0,4*0,4 = 11 кВт. 5. Негізгі мұнай және күш Pe= 5,5*12*0,8*0,5 = 33 кВт. 6. Өрт сөндіргіш және көбікті насостың электрдивигательдерін Pe = 12*3*1*0,2 = 7,2 кВт. 7.Желдету желісі Pe = 2*17*1*0,5 = 17 кВт. 8.Мұнай құбырларының атқарушы тетіктерінің электрдивигательдерін Pe = 18*5,5*1*0,7 = 4,8 кВт. 9. Насостық бөлім Pe = 12*0,4*1*0,5 = 4,8 кВт. 10. Жүктеме насостар бөлімі Pe = 3*0,08*1*01 = 0,24 кВт. 11. Сыртқы жарықтандыру жүйесі Pe= 10*1*0,9*0,5Р = 10кВт. 12.Электрқондырғыларының толық қуаттылық күшін есептеу Se=Pe/COS(a) 13.Мұнай насосының толық қуаты Se = 560/0,8 =700 кВА. 14.Күш түсу насосының толық қуаты Se = 551,2 /0,8 =690 кВА. Өртсөндіргіш насосының толық қуаты Se = 96,8/0,8 =127,7 кВА. Конденсатты насостың толық қуаты Se = 35,2/0,8 = 44,1кВА. Дренажды насостың толық қуаттылығы Se = 216/0,8 =270 кВА. Су насосының толық қуаты Se= 288/0,8 =360 кВА. КИП және А-ның толық қуаты Se = 20/0,8 =25 кВА. Бас мұнай және күш түсу Se= 11/0,6 =18 кВА. Өрт сөндіру және көбікті насостардың электрдвигательдерін Se = 33/0,8 =41 кВА. Желдету желісінің толық қуаты Se = 7,2/0,8 =9 кВА. Мұнай құбырларының атқарушы тетіктерінің электрдвигательдерін басқарудың Se = 17/0,8 =20,1 кВА. 27. Жарықтандыру желісінің толық Se = 4,8/0,8 =5,33 кВА. Күш түсіру насостар бөлімінің толық Se = 0,24/0,8 =0,26 кВА. Жарықтандыру желісінің толық қуаты Se = 10/0,9 =11 кВА. Кесте 3. Электрқондырғыларының толық қуаттылық күшін есептеу № Қондырғының 1. Мұнай насос 560 2 Күш түсіру насосы 551,2 3 Өрт сөндіру насосы 96,8 4. Көбікті насос 35,2 5. Конденсатты насос 54 68 6. Дренажды насос 72 Кесте 3. жалғасы 7. Су насосы 20 8. КИП және А 11 9. 33 41 10. Өрт сөндіру және көбікті насостардың 7,2 9 11. Желдету желісі 17 20,1 12. Мұнай құбырларының атқарушы тетіктерінің 4,8 13. Жарықтандыру жүйесі 10 11 Жалпы қуаттылық 1850 2.2 ҚОРЕКТЕНУ КӨЗІН ЕСЕПТЕУ Арысқұм кен орнының электрмен қоректенуі Қосылған жердің біреуі РУ-6 кВ Кабельді таңдау токтың экономикалық тығыздығы Кабельдің тогының ең жоғары (2.4) Осы жүктемемен 12 сағат жұмыс Қорытындысында; (2.5) Осы мәліметтер бойынша қоректену кабелін А= 50, S = Техникалық мәліметтер сол анықтағыштан алынды және Осы желіде апаттық жағдай бойынша I = 89,65 (A) I c.п. = 95>89,65 (A) Бұл есептеулер бұл желінің апат кезінде 2.3 РЕАКТИВТІ ҚУАТТЫЛЫҚТЫҢ КОМПЕНСАЦИЯСЫ Реактивті қуаттылықтың компенсациясы коэффициентті көтеру Бұл түрлер : 1. Батареялардың конденсаторын қондыру. 2. Синхронды батареяны пайдалану. Реактивті қуаттылықтың ерекшелігі бұл тиімді Компенсация мына формуламен есептеліп шығарылады: Qk=Pcm{tg(ß1)-tg(ß2)}. ТСЗ 1000/6 маркалы трансформатор орнатылды. Қуаттылық коэффициентін мына төмендегідей тәсілмен Cos(ß)=Pмакс/Sмакс=1620/1850=0673. Трансформатордың мәліметтері : U k = 4,5%, SH= 1000 КҮШ БЕРУ ТРАНСФОРМАТОРЛАРЫНЫҢ САНЫ МЕН Күш беру трансформаторының саны мен Жобалау нормасына сәйкес күш беру Бұл кезде бірінші трансформатордың қуаты S = 1000 кВа. Осы мәнге байланысты ТМ – 1000/6, Енді оны жүйелі және апатты Апатты (авариялық) жүктеме : Әсіресе қысты күні болады. Бір трансформатордың Трансформатордың тұрақты жұмыс режимі болғандықтан Бұл кезде трансформаторға жүктеме мынадай болады: S АП = 1000 / 1850* 0,6 = 09. Бұл жағдайда, мұндай ұзақ Трансформатордың бұл типі барлық 3. БҰРҒЫЛАУ ҚОНДЫРҒЫСЫНЫҢ ЭЛЕКТРЛІК ЖҮЙЕСІН 3.1. СЫРТҚЫ ЭЛЕКТРЛІК ЖҮЙЕ ЖӘНЕ ІШКІ ЭЛЕКТРЛІК ЖҮЙЕ Электрлік желінің монтажы 0,4 кВ. Бас Кесте 4. Бір автоматқа жүктемелерді қосу көрсетілген. 1 секция 1 ұяшық Енгізу 2 ұяшық Мұнай насосы – 3 ұяшық Қосымша насос – 4 ұяшық Жарықтандыру құрастырмасы-1 5 ұяшық Өрт өндіру құрастырмасы-1 6 ұяшық Көбікдайындау құрастырмасы-1 7 ұяшық КИП және А-1 құрастырмасы 8 ұяшық Дрнеажды құрастырма-1 9 ұяшық РТЗО-1 құрастырмасы 10 ұяшық Жарық беру құрастырмасы-3 11 ұяшық Мұнай насосы -3 Электр энергиясы жүктемелерг сәйкес, кабель және Ішкі электр желісі 0,4 кВ Оларға жататындар : 1. Ішкі процесті құру үшін электр Олар 4 электрлі қоректену құрастырмасы Бұл құрастырмалар төмендегі келтірілген кестелерде Олар жоба нормаларына сәйкес есептелген Кесте 5. Номинал ток формулалар бойынша есептелу Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Қуаттылық. кВт Кабельдің Типі Автоматтың типі Қоректену құрастырмасы 1 Насостың қорегі -1 Су насосы -1 7,5 АВВГ Жуынатын жер(душ) 5,5 АВВГ -6 АЗ215 Двигатель қорегі 4,5 АВВГ -6 АЗ215 АВР шкафы 4,8 АВВГ -6 АЗ215 -10А Резерв жиынтығы 30 Кесте 6. Номинал ток формула бойынша есептеудің жалғасы Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Қорек -2 құрастырма Насосты-2 қоректені 10 АВВГ -10 АЗ215-15 А Су насосы - 2 7,5 АВВГ -6 АЗ215 -15А КНС-1 17 АВВГ - 16 АЗ215 -40А Двигатель-2 қоректенуі 3 АВВГ -6 АЗ215 КНС жарықтандыру 2,8 АВВГ -6 АЗ215 -10А жиынтығы 41 Кесте 7. Номиналь ток формула бойынша есептеу кестесі Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Қорек-3 құрастырма Бактардың-21қоректенуі Қосымша насостың қоректенуі-1 7,5 АВВГ -10 АЗ215 -20А Бактың дренажды насосы-1 Двигательдер қоректенуі АВР шкафы 1,8 АВВГ -6 АЗ215 -15А резерв жиынтығы 30 Кесте 8. Қорек құрастырма номиналь қуатты есептеу Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Қорек құрастырма Бактардың-1қоректенуі 4 АВВГ -10 АЗ215-15 А Қосымша насостың қоректенуі-2 5,5 АВВГ -6 АЗ215 -15А Бактың дренажды насосы-2 Двигательдер қоректенуі 4 АВВГ -6 Эстакаданы жарықтандыру 4 АВВГ -6 АЗ215 -15А АВР шкафы 1,8 АВВГ -6 АЗ215 -10А КНС-ты жарықтандыру 1,5 АВВГ -4 АЗ215 -10А жиынтығы 22,3 Кесте 9. Өртсөндіргіш құрастырма кестесі Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Өртсөндіргіш құрастырмасы өртсөндіргіш багы-1 өртсөндіргіш -1 ысырмасы 12,5 АВВГ -10 АЗ215 -30А РТЗО-1 5,5 АВР двигателі 4,5 АВВГ - 6 АЗ215 -15А Резерв Жиынтығы 44,5 Кесте 10. Өртсөндіргіш құрастырма кестенін жалғасы Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, қуаттылық, кВт Өртсөндіргіш құрастырмасы өртсөндіргіш багы-1 22 АВВГ -16 АЗ215-50 А өртсөндіргіш -1 ысырмасы 12,5 АВВГ -10 АЗ215 -30А РТЗО-2 АВР-2 двигателі-2 4,5 АВВГ - 6 АЗ215 -15А Резерв Жиынтығы Кесте 11. Көбік дайындау құрастырма кестесі Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, Көбік дайындау Құрастырмасы-1 Көбік насосы-1 17 АВВГ -16 АЗ215-40 А Көбік-1 ысырмасы 5,5 АВВГ -10 АЗ215 -15А РТЗО-1 3,5 АВВГ - 6 АЗ215 -10А АВР двигателі 3 АВВГ - 6 АЗ215 -10А Резерв Жиынтығы 29 Кесте 12. Көбік құрастырма кестесі Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, қуаттылық, Көбіктік құрастырмасы Көбік насрсы-2 17 АВВГ -16 АЗ215-40 А Көбіктік ысырмасы-2 5,5 АВВГ -10 АЗ215 -15А РТЗО-2 4 АВВГ - 6 АЗ215 -15А КИПжәнеА-2 Резерв Насостың дренаж багы 7,5 АВВГ -10 АЗ215 -20А Жиынтығы 36 Кесте 13. КИП және А құрастырма кестесі Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, қуаттылық, КИПжәнеА құрастырмасы Бақылау аспаптары Бақылау аспаптары -3 АВР ысырмасы КИПжәнеА-өртсөндіргіш 4,5 Резерв Жиынтығы 11,5 ВВНГ -2,5 АЗ215 -15А Кесте 14. КИП және А-2 құрастырма кесте жалғасы Құрастырма типі Жүктеме типі Номиналь, қуаттылық, кВт КИПжәнеА-2 құрастырмасы Бақылау аспаптары-2 2,5 ВВНГ -2,5 Бақылау аспаптары -4 2,5 ВВНГ -2,5 АВР ысырмасы-2 2 ВВНГ – КИПжәнеА-өртсөндіргіш-1 4 ВВНГ – 2,5 АЗ215 -15А Резерв Жиынтығы 11 Ішкі электр схемасының жобасы Ішкі электр схемасы жүктемелердің орналасу 3.2 АРЫСҚҰМ КЕН ОРНЫНЫҢ Арысқұм кен орнының бұрғылау қондырғыларының электрлік 3.1-3.3- суреттерде Құмкөл (Арысқұм) өндірістік бұргылау аймағының электрленген желілерінің Ол жерден шинамен жүргізу Екі секция өзара ажыратылған автомат Сурет 1. Арысқұм бұрғылау стансасының электрленген жүйесі Сурет 2. Құмкол Арысқұм өндірістік бұрғылау аймағының электрлендірген Сурет 3. Арысқұм бұрғылау аймағының жобасы 3.3 ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТОГЫН ЕСЕПТЕУ Айқас тұйықталу тогы тұйықталу кезіндегі Электрлік схеманың барлық жабдықтарын анықтаймыз Электрлік схеманы алмастырамыз. Бұл схемада Ом заңын пайдалана отырып, схеманың Айқас тұйықталу тогын анықтай отырып, біз аппаратураны Айқас тұйықталу деп электр жабдықтарының жұмыс Бұл кезде электр жабдықтарының тізбегі арқылы Кернеудің мәні төмендейді. Айқас тұйықталу тогы Айқас тұйықталу тогы арнайы әдістермен Өйткені айқас тұйықталу тогын есептеу Сыйымдылығы есептеуге жатпайды. Сондықтан да кабельдегі Үш фазалы тізбекті симметриялық деп Электр машиналарымен токты жұтып қоюға Трансформатордағы токтың магниттелуі есепке алынбайды. Трансформатордың коэффициентінің ықпалы есепке алынбайды. Айқас тұйықталу орнында пайда болатын Осы параметрлердің барлығы айқас тұйықталу Алдымен, тізбектегі барлық белгілі бір Жобадағы ең басты электрлік схема Есептеу схемасындағы трансформатордың кедергісінің Трансформатордың жоғарғы жағындағы айқас тұйықталу Біздің жобамыздағы электрлік схемадағы айқас тұйықталу Есептеу салыстыру әдісімен жүргізіледі. Кабельдің кедергісі мына төмендегідей формуламен (3.1) 2. Трансформатордың кедергісін мына төмендегі формуламен , = 4,3 + 3,0354 = 4,335. 3. К нүктесіндегі айқас Осы нүктедегі базистік токты табамыз. , , Соқпа ток (3.5) К нүктесіндегі айқас Осы нүктедегі базистік токты табамыз. (3.6) Бұл кезде айқас тұйықталу тогы (3.7) Соқпа ток (3.8) 3.4 ЭЛЕКТР АППАРАТУРАСЫ МЕН ЖАБДЫҚТАРЫН Электрмен жабдықтау жүйесі қалыпты және апатты -қалыпты қысымға сәйкес келу; -қондырғылар типіне сәйкес келу; -қалыпты жұмыс режимінде қызып кетпеуі тиіс; -қондырғының қарапайымдылығы және қолданудың ыңғайлығы, қауіпсіздік -Біздің жобамызда жоғары кернеуге майланған Оның параметрлері 17-кестеде көрсетілген. Есептеу мәліметтері : Iп = айқас тұйықталу тогының тұрақты Iу = айқас тұйықталу тогының соқпа Sк = айқас тұйықталу тогының қуаты IЕС = екінші қайтара оралған ток Тп = tmіn +tCB қорғанудың Оның мәні ПУЭ сәйкес 0,02 с Бұл кезде Тп = 0,02 + 0,08 = Айырғышты ұзақ ток күшіне тексеру: