Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Оснащение пунктом автоматического регулирования напряжением на ВЛ 10кВ для обеспечения электроэнергией буровых установок.

Содержание:

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Особенности электроснабжения буровых установок 5
1.1 Обзор современных буровых установок 5
1.2 Проблемы электроснабжения буровых установок 8
1.3 Основные технические данные буровой установки
4000/250 ЭК-БМЧ 10
2 Расчёт электрических нагрузок буровой установки 15
3 Выбор числа и мощности трансформаторов буровой установки 20
4 Расчёт сети 10 кВ 21
5 Методы повышения качества электроэнергии 23
5.1 Силовые регулируемые трансформаторы 24
5.2 Вольтодобавочные трансформаторы 25
5.3 Пункт автоматического регулирования напряжения ПАРН 28
5.4 Расчёт и выбор ПАРН 33
5.5 Расчёт уставок ПАРН 34
6 Охрана труда и техника безопасности 37
6.1 Требования техники безопасности к электрооборудованию БУ 37
6.2 Требования техники безопасности при работе в сетях
электроснабжения 39
7 Экономическая часть 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А 53
А1. Устройство ТВМГ 53
А2. Включение ВДТ 54

Введение:

Анализ тенденций развития техники, технологий и промышленности в целом показывает, что потребность в энергоносителях постоянно растёт, по-этому уровень добычи нефти и газа неуклонно увеличивается год от года. В связи с этим увеличиваются объёмы разведочного и эксплуатационного буре-ния, поэтому в нефтегазовой отрасли промышленности остро стоит вопрос повышения эффективности производства буровых работ. Эта задача в совре-менных условиях решается применением прогрессивных технологий и совре-менных высокоэффективных автоматизированных систем в управлении и электроприводе.
Стремительно развивающиеся современные системы электропривода интенсивно внедряются в нефтегазовой отрасли промышленности, и есте-ственно в производстве буровых работ, это позволяет резко увеличить произ-водительность труда.
Существенную роль в этом процессе играет надёжное и качественное электроснабжение буровых установок, представляющих собой совокуп¬ность разнообразных исполнительных механизмов, работа которых напрямую за-висит от надёжности электроснабжения и качества поставляемой электроэнер-гии.
Увеличение числа подключаемых электроустановок к источнику элек-троснабжения вызывает уменьшение питающего напряжения, что резко отри-цательно сказывается на работе электрооборудования буровых установок. Эта задача решается различными способами, в зависимости от конкретных условий. Одним из методов стабилизации напряжения в линиях электропере-дачи ВЛ-10 кВ является применение пунктов автоматического регулирования напряжения. [3]
В данной ВКР разработано оснащение ВЛ 10кВ пунктом автоматиче-ского регулирования напряжением для снабжения электроэнергией буровых установок.

Заключение:

Применение пунктов автоматического регулирования напряжения ПАРН позволяет повысить уровень напряжения на буровой установке, не прибегая к дорогостоящему методу решения этой проблемы путём рекон-струкции воздушной линии электроснабжения.
Проведённое сравнение способов повышения напряжения, что наиболее рациональным способом поддержания стабильного, на заданном уровне, напряжения является применение ПАРН.
Расчёты показали, что применение ПАРН, для подключения к сети бу-ровой установки, гораздо эффективнее и экономичнее чем реконструкция су-ществующей или строительство новой линии электроснабжения.
Все задачи, поставленные в ВКР решены.
 

Фрагмент текста работы:

1 Особенности электроснабжения буровых установок
1.1 Обзор современных буровых установок
Буровая установка имеет в своём составе комплекс наземных соору-жений, агрегатов, механизмов, обеспечивающих систем и инструмента, кото-рые используются при строительстве и эксплуатации скважины. Строитель-ство скважины происходит в три этапа. Первый этап ‒ это строительство наземных сооружений и монтаж буровой установки. Второй этап ‒ это буре-ние и завершение скважины, он является основным и особо ответственным. Третий этап завершающий, производится испытание продуктивных пластов.
Все основные и вспомогательные механизмы буровой установки приво-дятся в действие силовым приводом. Привод буровой установки может быть автономным, с питанием от автономных источников электроэнергии, или не-автономным, с питанием от централизованной системы электроснабжения. В настоящее время набольшее распространение получило централизованное электроснабжение электроприводов буровых установок. Автономное элек-троснабжение применяется в основном как резервное, при возникновении аварийных ситуаций. Дизельный привод в настоящее время в промышленных масштабах мало применяется и в данной ВКР не рассматривается. [2]
Электрический привод механизмов буровых установок существует двух видов: регулируемый электропривод постоянного тока и асинхронный ча-стотно-регулируемый электропривод переменного тока. Стремительное раз-витие полупроводниковых преобразователей привело к тому, что дешёвый и надёжный частотно-регулируемый электропривод переменного тока прочно занял в настоящее время лидирующие позиции. Электропривод постоянного тока вот уже почти 10 лет практически не выпускается.
Тенденции развития оборудования буровых установок таковы, что про-исходит тотальная автоматизация всех технологических процессов и внедре-ние новейших разработок в области автоматизированного электропривода. Без этого невозможно повышение эффективности производства. Курс на им-портозамещение приводит к быстрому развитию отечественного машиностро-ения в нефтегазовой отрасли промышленности. В результате этого в ВКР не рассматриваются образцы техники зарубежного производства.
Применение новейшей техники и технологий в буровых установках тре-бует соответственного качества и надёжности электроснабжения.
На рынке отечественного бурового оборудования лидируют в основном три отечественных компании по производству бурового оборудования:
‒ компания «Уралмаш Нефтегазовое Оборудование Холдинг» (ООО «Уралмаш НГО Холдинг»), созданная в 2010 году, является крупнейшим отечественным производителем буровых установок;
‒ Волгоградский завод буровой техники и бурового оборудования (ООО «ВЗБТ»), выполняет проектирование, разработку и изготовление буро-вого, противовыбросового и других видов нефтегазового оборудования;
‒ Кунгурский машиностроительный завод, осуществляет выпуск более 20 модификаций ремонтных и буровых агрегатов грузоподъемностью от 20 до 180 тонн.
ООО «Уралмаш НГО Холдинг» производит мобильные и передвижные буровые установки, кустовые буровые установки и стационарные буровые установки. Для данной ВКР представляют интерес кустовые и стационарные буровые установки, то есть буровые установки для нефтегазовой отрасли. Холдинг производит выпуск различного типа установок для кустового буре-ния, которые имеют грузоподъёмность 160÷450 тонн и условную глубину бу-рения 2500÷6500 метров, а также стационарные буровые установки, которые имеют грузоподъёмность 320÷600 тонн и условную глубину бурения 5000÷8000 метров. [4]