Расчёт питающей сети буровой установки

Добыча нефти и газа является одной из основных звеньев энергетической отрасли страны. Развитие добывающей промышленности топливно-энергетического комплекса должно обеспечиваться планомерным проведением политики энергосбережения. Добиться решения задачи экономии электроэнергии можно только применяя рациональные системы разработки месторождений, совершенствования буровых работ, добычи и транспорта нефти и газа, применение современных технологий. При решении вопросов, поставленных в настоящей работе, рассматриваются следующие основные положения и документы: ПУЭ [11], ПТЭЭП [10], ПОТРиМ [9], а также рекомендации института «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ» по выбору привода буровых установок [5]. В соответствии с приведёнными выше положениями и документами, для электроснабжения потребителей I и II категорий надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, для потребителей III категории достаточно одного источника. По этой причине повышение надежности и постоянное совершенствование электрооборудования, систем электропривода и схем электроснабжения буровых установок, внедрение развитых автоматических систем управления технологическим оборудованием является актуальным и необходимым. Задачей настоящего проекта является разработка энергоснабжения буровой установки Уралмаш БУ-3000 ЭУК-1М. Также в установке должны быть реализованы система верхнего привода и комплексная автоматизированная система управления. Требования к проекту - обеспечить надёжную подачу электроэнергии на буровую установку в соответствии с политикой энергосбережения. Также при выборе АСУ энергоснабжения используются методические рекомендации ЗАО «Автоматизированные системы и комплексы». Данная компания положительно зарекомендовала себя на рынке бурового оборудования. Также важно совершенствование и повышение надежности бурового электрооборудования, систем электропривода и электроснабжения технологических установок, внедрение развитых АСУТП.

В дипломном проекте последовательно рассмотрены вопросы особенностей технологического процесса и общие характеристики потребителей электроэнергии, определение электрических нагрузок, выбор трансформаторов, выбор оборудования и типовых ячеек КРУН, релейная защита и управляемый частотный привод. Подробно рассмотрены вопросы использования энергосберегающей технологии бурения, безопасности и экологичности буровой установки, а также проведен экономический анализ эффективности использования нового привода СВП. Буровая установка БУ-3000 ЭУК-1М — уникальная разработка отечественного инженера Плешкова П.П. Благодаря современной оригинальной конструкции и отличным выходным техническим данным, установка нашла широкое применение в добывающей промышленности, а ее автор был удостоен престижной государственной премии [8]. Разработанная схема электроснабжения буровой установки Уралмаш БУ-3000 ЭУК-1М отвечает современным требованиям. Релейная защита и автоматика в проекте была разработана на блоках МРЗС-05Л_м АИАР.466452.001-40, основанных на микропроцессорной технике. В главе «Безопасность и экологичность проекта» описаны мероприятия по безопасной эксплуатации буровой установки, рассмотрены возможные внештатные ситуации на месторождении и предложены меры по их предупреждению и предотвращению. Экономический анализ эффективности новой технологии показал, что в условиях современной рыночной ситуации проект является прибыльным. В расчетной части использованы следующие методы: для расчета электрических нагрузок - метод коэффициента спроса; расчет токов КЗ проведен в относительных единицах.

1. А. А. Федоров, Л. Е. Старков. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: М.: Энергоатомиздат, 1987. – 368 с. 2. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. М.: Недра – 1988, 501 с. 3. ГОСТ 15176-89 Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. 4. ЗАО «Автоматизированные системы и комплексы». Каталог бурового оборудования 2015. 28 c. 5. Методические указания по выбору и применению асинхронного частотно-регулируемого электропривода мощностью до 500 киловатт. ИЗДАН Обществом с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - ВНИИГАЗ». – 25 с. 6. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования :Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд.,перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.: ил. 7. ООО «Уральский машиностроительный завод». Принципиальный вид буровой установки. Буклет. – 3 с. 8. ООО «Уральский машиностроительный завод». Технические характеристики буровых вышек башенного типа. Буклет. – 3 с. 9. Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08-624-03). – 20 с. 10. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок. http://docs.cntd.ru/document/499037306 11. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-ое издание (утв. приказом Минэнерго РФ от 8 июля 2002 г. N 204) Дата введения 1 января 2003 г. – 115 с. 12. Портной Т.З. Электрооборудование буровых установок Уралмашзавода/ Т.З. Портной, М.Г.Юньков, П.И. Юрченко. - М.: Энергия. – 2011. 13. Приводы буровых установок: метод. указ. для практических занятий и самостоятельных работ бакалавров по дисциплине «Машины и оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин» для студентов всех форм обучения направления 131000.62 «Нефтегазовое дело» / сост. Москвина Е.Ю.; Тюменский государственный нефтегазовый университет.– Тюмень: Издательский центр БИК ТюмГНГУ 2013.– 25 с. 14. Проект привязки силовых агрегатов СА 16 и СА 26 производства ОАО «ВДМ» к буровой установке «Уралмаш 3000ЭУК-1М». Рекомендации по их монтажу, доработке рам и укрытий буровой установки. А.И. Ильиных.- Екатеринбург, 2006 – 15 с. 15. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4-х т. Под общ. Ред. А. А. Федорова, Г. В. Сербиновского и Я.М. Больцмана. М.: «Госэнергоиздат», 1981. - 624 с. 16. Электронный ресурс: Буровая установка УРАЛМАШ 3000 ЭУК-1М. https://uralresource.ru/Burovaya-Ustanovka-Uralmash-3000-Euk-1m.html 17. Электронный ресурс: Буровая установка ЭУК 3000. http://spectehnika-info.ru/burovaya-ustanovka-euk-3000/ 18. Электронный ресурс: ТМ-2500 Трансформатор силовой трехфазный масляный мощностью 2500 кВА. https://cheb-transformator.com/catalog/tm2500 19. Электронный ресурс. Допустимые длительные токовые нагрузки на неизолированные провода. http://electro.narod.ru/tables/4.1.9.htm 20. Электронный ресурс. Комплектные распределительные устройства. http://www.pea.ru/docs/equipment/switchgear/high-voltage/kru/ 21. Электронный ресурс. Комплектные трансформаторные подстанции наружной установки. https://www.chelzeo.ru/catalog/ktp/ktp_naruzhnoy_ustanovki/ 22. Электронный ресурс. МРЗС-05Л_м. Устройства защиты ввода и отходящих линий с направленной защитой от замыкания на землю. МРЗС-05Л_м АИАР.466452.001-40. https://rza.org.ua/urza/read/MRZS-05L-m--Ustrojstva-zacshity-vvoda-i-othodjacshih-linij-s-napravlennoj-zacshitoj-ot-zamykanija-na-zemlju.html 23. Электронный ресурс. 0398.00.000 МУ Методические указания по обследованию бурового и нефтепромыслового оборудования с истекшим сроком службы с целью определения возможности дальнейшей эксплуатации. Буровое оборудование. http://docs.cntd.ru/document/1200095739 24. Электропривод постоянного тока. Состояние и тенденции: сборник докладов научно-технического семинара. - М.: Издательство МЭИ. – 2014. 25. Электротехнический справочник в четырех томах под общей редакцией профессоров МЭИ, 8-е издание, М.: издательство МЭИ, 2001г.