Исследование режимов работы схемы внешнего электроснабжения Ванкорского нефтегазового месторождения
Анализ токовой нагрузки высоковольтных линий и загрузки автотрансформаторов системы внешнего электроснабжения Ванкорского нефтегазового месторождения. Уровни напряжения в контрольных точках нормального и аварийного режимов системы электроснабжения.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.04.2018 |
Размер файла | 319,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Ванкорская группа нефтяных месторождений расположена в северо-восточной части Ямало-Ненецкого автономного округа и северной части Красноярского края. Группа включает в себя Ванкорское, Сузунское, Тагольское, Русско-Реченское и Русское нефтяные месторождения, а также ряд лицензионных участков.
Электроснабжение Ванкорского месторождения осуществляется от собственного источника генерации - Ванкорская газотурбинная электростанция (ВГТЭС) и от Тюменской ЭС. Подключение сетей к Тюменской ЭС выполняется с целью повышения надежности электроснабжения объектов месторождения, не допустить возможный дефицит мощности при увеличении электрической нагрузки на развивающихся объектах месторождения. Также энергоисточники Тюменской ЭС будут резервировать генераторы Ванкорской ГТЭС, что позволит избежать серьезных последствий у потребителей при выходе части генераторов ГТЭС из строя.
Рисунок 1 - Схема внешнего электроснабжения Ванкорской группы месторождений с перспективой на 2020 г.
Расчеты электрических режимов проводились для нормальных и послеаварийных режимов. Анализировались следующие режимные схемы:
- зимний максимум нагрузки 2013г.;
- летний минимум нагрузки 2014г.;
- зимний максимум нагрузки 2020г.;
- летний минимум нагрузки 2020г.
Расчет режимов выполнен с использованием программно-вычислительного комплекса ПВК АНАРЭС.
Расчеты режимов проводились с целью:
- проверки работоспособности сети для перспективного уровня нагрузок;
- определения потокораспределения с целью проверки перегрузки оборудования;
- оценки уровней напряжения;
- определения необходимых средств компенсации реактивной мощности.
Помимо нормальных и послеаварийных режимов, также рассматривались режимы глубокого сброса нагрузки (до 90%) в результате возможной лавины напряжения в Ванкорском энергорайоне, а также полный сброс мощности Ванкорской ГТЭС.
Для Уренгойской ГРЭС рассматривались режимы полного отключения энергоблока ПГУ-450 при отключении паросиловой установки и снижение мощности энергоблока ПГУ-450 на 50%, что происходит при отключении одной газовой турбины.
Режим недовозбуждения (приём реактивной мощности) для генераторов Ванкорской ГТЭС и Уренгойской ГРЭС принят недопустимым, так как он отрицательно влияет на надёжность работы генерирующего оборудования и снижает пределы динамической устойчивости.
Таблица 1 - Уровни напряжения в контрольных точках нормального и аварийного режимов
Наименование |
Зимний максимум нагрузки 2013 год |
Летний минимум нагрузки 2014 год |
Зимний максимум нагрузки 2020 год |
Летний минимум нагрузки 2020 год |
|||||
Нормальный режим |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
Нормальный режим |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
Нормальный режим |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
Нормальный режим |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
||
Напряжение на шинах подстанции 220 кВ |
|||||||||
ПС Ванкор |
230,7 |
228,8 |
231,5 |
230,1 |
231,4 |
223,0 |
230,1 |
225,1 |
|
ПС Мангазея |
235,0 |
235,0 |
235,0 |
235,0 |
235,0 |
234,0 |
235,0 |
235,0 |
|
ПС НПС-1А |
233,5 |
227,6 |
233,2 |
230,0 |
|||||
Напряжение на шинах подстанции 110 кВ |
|||||||||
ПС Ванкор |
118,8 |
117,4 |
119,2 |
117,9 |
122,3 |
120,4 |
120,0 |
118,4 |
|
ПС Куст-8 |
118,6 |
117,3 |
119,0 |
117,9 |
121,6 |
119,8 |
119,5 |
118,0 |
|
ПС Тихоновская |
118,5 |
117,1 |
119,0 |
117,7 |
121,5 |
119,74 |
119,5 |
117,9 |
|
ВГТЭС |
118,5 |
117,3 |
119,0 |
117,9 |
120,9 |
119,3 |
119,3 |
117,9 |
|
ПС ЦПС |
118,5 |
117,3 |
118,9 |
117,9 |
120,9 |
119,3 |
119,2 |
117,9 |
|
ПС УПСВ-С |
117,9 |
116,7 |
119,0 |
117,2 |
119,8 |
118,2 |
118,4 |
117,0 |
|
ПС НПС-1 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
|
ПС НПС-2 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
121,0 |
|||||
ПС С. Чарская |
121,5 |
119,6 |
119,3 |
117,7 |
|||||
ПС В. Лодочная |
121,3 |
119,4 |
119,2 |
117,7 |
|||||
ПС З. Лодочная |
121,8 |
120,0 |
119,6 |
118,8 |
|||||
ПС Вадинская |
120,8 |
119,0 |
118,8 |
117,3 |
|||||
ПС Мангазея |
121,4 |
121,4 |
121,3 |
121,3 |
121,5 |
121,3 |
121,6 |
121,6 |
Таблица 2 - Токовая нагрузка ВЛ и загрузка автотрансформаторов
Наименование |
Зимний максимум нагрузки 2013 год |
Летний минимум нагрузки 2014 год |
|||||||||
Марка провода, мощность АТ, МВА |
Длительно допустимый ток, А |
Нормальный режим |
Нормальный режим, МВА |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
Марка провода, мощность АТ, МВА |
Длительно допустимый ток, А |
Нормальный режим |
Нормальный режим, МВА |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
||
Напряжение на шинах подстанции 220 кВ |
|||||||||||
УГРЭС - Мангазея |
АС-240 |
833 |
0,09 |
17,7-j9,4 |
0,09 |
АС-240 |
621 |
0,11 |
5,9+-j28,5 |
0,12 |
|
Мангазея - Ванкор |
АС-240 |
833 |
0,08 |
9+j24,5 |
0,10 |
АС-240 |
621 |
0,10 |
1,1-j24,8 |
0,12 |
|
Ванкор - Куст-8 |
АС-150 |
593 |
0,09 |
4,6+j10,7 |
0,06 |
АС-150 |
442 |
0,12 |
0,3+j11,2 |
0,08 |
|
Ванкор - Тихоновская |
АС-150 |
593 |
0,22 |
19,9+j18,7 |
0,20 |
АС-150 |
442 |
0,25 |
14,4+j17,8 |
0,21 |
|
Ванкор - ВГТЭС 1СШ, 2 сек |
АС-240 |
833 |
0,05 |
3,6-j9,0 |
0,03 |
АС-240 |
621 |
0,10 |
8,5-j9,6 |
0,07 |
|
Ванкор - ВГТЭС 2СШ, 2 сек |
АС-240 |
833 |
0,05 |
3,1-j9,2 |
0,03 |
АС-240 |
442 |
0,10 |
8,7-j9,5 |
0,07 |
|
ВГТЭС - ЦПС |
АС-240 |
833 |
0,25 |
39,3-j17,1 |
0,25 |
АС-240 |
621 |
0,28 |
32,3+j14,9 |
0,28 |
|
ВГТЭС - УПСВ-С |
АС-150 |
593 |
0,23 |
25,9-j11,8 |
0,24 |
АС-150 |
442 |
0,31 |
25,3+j11,6 |
0,31 |
|
Мангазея - НПС-1 |
АС-120 |
500 |
0,08 |
8,5-j2,5 |
0,08 |
АС-120 |
369 |
0,09 |
7,1-j2,0 |
0,09 |
|
УГРЭС - Тарко-Сале |
АС-400 |
1158 |
0,40 |
94,3-j9,5 |
0,40 |
АС-400 |
857 |
0,65 |
236,1+j2,1 |
0,65 |
|
Надым - Муравленковская |
АС-400 |
1158 |
0,24 |
111,8-j17 |
024 |
АС-400 |
857 |
0,44 |
153,5-j12,6 |
0,44 |
|
АТ Мангазея |
125 |
314 |
0,07 |
8,4-j1,4 |
0,07 |
125 |
314 |
0,05 |
7,0-j1,0 |
0,05 |
|
АТ Ванкор |
125 |
314 |
0,21 |
9,0+j24,5 |
0,26 |
125 |
314 |
0,14 |
1,1-j24,8 |
0,24 |
электроснабжение высоковольтный автотрансформатор токовый
Таблица 3 - Токовая нагрузка ВЛ и загрузка автотрансформаторов
Наименование |
Зимний максимум нагрузки 2020 год |
Летний минимум нагрузки 2020 год |
|||||||||
Марка провода, мощность АТ, МВА |
Длительно допустимый ток, А |
Нормальный режим |
Нормальный режим, МВА |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
Марка провода, мощность АТ, МВА |
Длительно допустимый ток, А |
Нормальный режим |
Нормальный режим, МВА |
Аварийное отключение АТ на ПС Ванкор и ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор |
||
Напряжение на шинах подстанции 220 кВ |
|||||||||||
УГРЭС - Мангазея |
АС-240 |
833 |
0,31 |
104,9+j26.2 |
0,32 |
АС-240 |
621 |
0,30 |
75,3-j22,0 |
0,31 |
|
Мангазея - Ванкор |
АС-240 |
833 |
0,26 |
86,6-j18,4 |
0,53 |
АС-240 |
621 |
0,24 |
59,3-j9,0 |
0,48 |
|
Ванкор - Куст-8 |
АС-150 |
593 |
0,44 |
42,2+j36,4 |
0,42 |
АС-150 |
442 |
0,43 |
30,1+j25,1 |
0,40 |
|
Ванкор - Тихоновская |
АС-150 |
593 |
0,51 |
50,5+j39,8 |
0,49 |
АС-150 |
442 |
0,49 |
35,6+j27,2 |
0,46 |
|
Ванкор - ВГТЭС 1СШ, 2 сек |
АС-240 |
833 |
0,21 |
15,7+j33,5 |
0,17 |
АС-240 |
621 |
0,15 |
5,7+j18,7 |
0,10 |
|
Ванкор - ВГТЭС 2СШ, 2 сек |
АС-240 |
833 |
0,21 |
16,3+j33,8 |
0,17 |
АС-240 |
442 |
0,15 |
6,1+j18,9 |
0,10 |
|
ВГТЭС - ЦПС |
АС-240 |
833 |
0,34 |
54,8+j24,2 |
0,35 |
АС-240 |
621 |
0,38 |
44,6+j19,7 |
0,38 |
|
ВГТЭС - УПСВ-С |
АС-150 |
593 |
0,36 |
39,5+j19,8 |
0,36 |
АС-150 |
442 |
0,40 |
32,3+j16,1 |
0,39 |
|
Мангазея - НПС-1 |
АС-120 |
500 |
0,10 |
10,3-j2,2 |
0,10 |
АС-120 |
369 |
0,11 |
8,4+j0,1 |
0,11 |
|
Мангазея - НПС-2 |
АС-120 |
500 |
0,04 |
3,1-j2,9 |
0,04 |
АС-120 |
369 |
0,08 |
5,0+j3,6 |
0,08 |
|
АТ Мангазея |
125 |
314 |
0,11 |
13,2-j3,9 |
0,11 |
125 |
314 |
0,11 |
13,4-j3,2 |
0,11 |
|
АТ Ванкор |
125 |
314 |
0,61 |
76,6-j4,5 |
1,27 |
125 |
314 |
0,42 |
51,5+j9,8 |
0,84 |
В качестве недостатков схемы внешнего электроснабжения Ванкорской группы месторождений можно отнести следующее:
- Электроснабжение ПС Ванкор осуществляется по двухцепной ВЛЭП, что снижает надёжность электроснабжения Ванкорского месторождения.
- Малое использование пропускной способности ВЛ 220 кВ Мангазея - Ванкор в летний минимум нагрузки 2014 г. приводит к загрузке линии зарядной реактивной мощностью.
- Параллельная работа Ванкорской ГТЭС и Тюменской энергосистемы увеличит токи короткого замыкания.
- Значительная длина транзитных линий (338,5 км), питающих Ванкорский энергорайон.
К достоинствам схемы электроснабжения следует отнести следующие особенности:
- Прямая выдача мощности Уренгойской ГРЭС электропотребителям Ванкорского месторождения увеличивает надёжность электроснабжения потребителей Ванкорского месторождения, а также уменьшает потери электроэнергии и мощности за счёт отсутствия протяженного транзита мощности.
- Резервированное электроснабжение потребителей Ванкорского месторождения, от двух независимых источников энергосистемы и наличие Ванкорской ГТЭС, которая может обеспечить электроснабжение наиболее ответственных электропотребителей Ванкорского месторождения, в случае выделения Ванкорского энергорайона на изолированную работу.
- Параллельная работа Ванкорской ГТЭС и энергосистемы позволит улучшить устойчивость и облегчить пуск крупных электродвигателей.
- На летний минимум нагрузки 2014 г. Ванкорский энергорайон является самодостаточным по вырабатываемой и потребляемой мощности, за исключением потребителей ПС НПС-1;
- Установка в четвёртом квартале 2013 г. УШР 220 кВ на ПС Мангазея позволит улучшить управляемость электрическими режимами и снизит вероятность повреждения электрооборудования повышенными напряжениями.
Литература
1. Герасименко, А.А. Передача и распределение электрической энергии. [Текст]: учеб. Пособие / А.А. Герасименко, В.Т. Федин; Ростов-н/Д.: Феникс; Красноярск: Издательские проекты, 2006. - 720 с.
2. Неклепаев, Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования [Текст]: учеб. пособие для вузов / Б.Н. Неклепаев. И.П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
3. Журнал «Экономическое обозрение» №5, август 2008;
4. Общероссийский специализированный В2В-журнал «Энергетическая стратегия» №1.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Электрические расчеты элементов системы электроснабжения объекта нефтегазового комплекса. Выбор синхронных двигателей, трансформаторов, кабеля. Построение эпюр напряжения. Изучение основных характеристик и электрических нагрузок компрессорной станции.
практическая работа [939,9 K], добавлен 26.05.2013Анализ существующей схемы режимов электропотребления. Расчет режимов работы подстанции, токов короткого замыкания в рассматриваемых точках системы электроснабжения. Выбор устройств релейной защиты и автоматики. Общие сведения о микропроцессорных защитах.
курсовая работа [355,6 K], добавлен 18.01.2014Расчёт электрических нагрузок. Определение центра электрических нагрузок предприятия. Выбор мощности трансформаторов, сечения кабельных линий, схемы внешнего электроснабжения. Защита сетей от аварийных режимов. Организация эксплуатации электрохозяйства.
дипломная работа [250,0 K], добавлен 10.10.2014Выбор схемы внешнего электроснабжения, величины напряжения, силовых трансформаторов. Расчет электрических нагрузок, воздушных и кабельных линий, токов короткого замыкания. Проверка кабельных линий по потерям напряжения. Компенсация реактивной мощности.
дипломная работа [387,4 K], добавлен 28.09.2009Общая характеристика системы электроснабжения организации. Определение расчетных нагрузок и выбор электрооборудования для проектирования системы электроснабжения предприятия. Выбор и проверка сборных шин, измерительных трансформаторов тока и напряжения.
дипломная работа [761,4 K], добавлен 22.06.2015Оценка категории надёжности электроснабжения, чертеж варианта цеховой схемы электроснабжения. Чертеж схемы питающей сети переменного тока. Способы прокладки кабельных линий для подключения оборудования. Расчет электрической нагрузки для работы цеха.
контрольная работа [1015,5 K], добавлен 06.06.2011Определение расчетных нагрузок. Компенсация реактивной мощности. Выбор схемы внешнего и внутреннего электроснабжения цеха. Расчет заземляющего устройства. Расчет и выбор аппаратов максимальной токовой защиты. Автоматика в системах электроснабжения.
курсовая работа [249,2 K], добавлен 07.05.2015Определение расчетной нагрузки промышленных предприятий. Выбор и обоснование схемы внешнего электроснабжения. Выбор цеховых трансформаторов и кабелей потребителей высоковольтной нагрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземления и молниезащиты.
дипломная работа [538,3 K], добавлен 24.04.2015Характеристика категорий надёжности электроснабжения предприятия: расчёт нагрузок цеха. Обоснование выбора напряжения и схемы внутрицеховых, внутризаводских сетей, внешнего электроснабжения. Особенности расчёта токов короткого замыкания, кабельных линий.
курсовая работа [520,6 K], добавлен 20.01.2010Определение расчетной нагрузки сети, величины напряжения внешнего электроснабжения. Выбор силовых трансформаторов. Расчет воздушных и кабельных линий электропередач. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.03.2013