По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.333

Анализ аварийности и причин выхода из строя конденсаторных установок в системе электроснабжения нефтегазодобывающего месторождения

И. В. Алферов магистр, Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск
В. М. Зырянов канд. техн. наук, доцент, Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск
Н. А. Митрофанов аспирант, Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск
Ключевые слова: высшие гармоники, анализатор качества, гармонический состав, статистика аварийных событий, конденсаторные установки, качество электроэнергии

Проведены экспериментальные исследования качества электроэнергии в автономной системе электроснабжения одного из предприятий нефтегазодобывающей отрасли на шинах 0,4 кВ подстанции 6/0,4 кВ. На основании полученных данных проводится оценка гармонического состава тока и напряжения в различных узлах электрической сети. Проведен анализ нарушений технологического процесса, вызванных наличием гармонических искажений в системе электроснабжения. По полученным эксплуатационным данным собрана статистика аварийных событий различного рода электрооборудования, подверженного влиянию высших гармоник.

Литература:

1. Боярская Н.П., Довгун В.П., Шевченко Е.С., Егоров Д.Э. Широкополосные фильтры гармоник // Ползуновский вестник. — 2013. — №4-2. — С. 34–38.

2. Добрусин Л.А. Оптимальные фильтрокомпенсирующие устройства для силовых полупроводниковых преобразователей // Современная электроника. — 2005. — №6. — С. 56–59.

3. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах промышленного электроснабжения промпредприятий. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 331 с.

4. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Анализ гармонического состава тока и напряжения на шинах 0,4 кВ КТПН и применение устройств ограничения высших гармоник // Вестник ИрГТУ. — 2016. — №2. — С. 61–68.

5. Арриллага Дж., Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 320 с.

6. Боярская Н.П., Кунгс Я.А., Темербаев С.А., Довгун В.П., Синяговский А.Ф. Проблемы обеспечения качества электроэнергии в городских распределительных сетях 0,4 кВ // Ползуновский вестник. — 2012. — №4. — С. 89–94.

7. Довгун В.П., Темербаев С.А., Барыбин П.А. Анализ установившихся режимов в электрических цепях с коммутируемыми элементами // Сибирского федерального университета. Серия «Техника и технологии». — 2011. — №6. — С. 661–669.

8. Скакунов Д.А. Методы и средства обеспечения качества электрической энергии в распределительных сетях 0,4–6 кВ Ачинского НПЗ // Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний. — 2012. — №7. — С. 37–42.

9. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 252 с.

10. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Исследование гармонического состава напряжения преобразователя частоты // Вестник ИГЭУ. — 2015. — №1. — С. 24–29.

11. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А., Соколовский Ю.Б. Анализ гармонического состава напряжения частотного электропривода // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. — 2015. — №1. — С. 154–159.

12. Митрофанов Н.А. Анализ гармонического состава напряжения преобразователя частоты MITSUBISHI FR-A540ECR // Сб. научн. трудов VII Международной научной конференции молодых ученых «Электротехника. Электротехнология. Энергетика». — 2015. — С. 71–74.

13. Зырянов В.М., Митрофанов Н.А. Гармонический состав напряжения преобразователя частоты MITSUBISHI FR-A540ECR // Сб. докл. IV Международной научно-практической конференции. «Эффективное и качественное снабжение и использование электроэнергии». — 2015. — С. 168–171.

14. Митрофанов Н.А. Использование силовых фильтров для ограничения высших гармоник в сети // Сб. научн. трудов «Наука. Инновации. Технологии». — 2015. — С. 35–37.

В современной промышленности все большее распространение получают электропотребители с нелинейными вольт-амперными характеристиками. Такие устройства потребляют из сети несинусоидальный ток, вследствие чего возникают искажения кривой напряжения. Это негативно влияет на условия эксплуатации как силового оборудования, так и устройств релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи [1, 2]. Экономический ущерб, вызванный высшими гармониками (ВГ), обусловлен ухудшением качества электроэнергии, снижением надежности функционирования энергосистемы и сокращением срока службы оборудования.

В автономных энергосистемах нефтегазодобывающих регионов, несмотря на значительное увеличение в последнее десятилетие доли нелинейной нагрузки, приводящей к существенному искажению формы кривой напряжения и тока, обеспечению качества электроэнергии, уделяется недостаточное внимание, что в итоге нередко приводит к серьезным технологическим сбоям и значительным экономическим издержкам. Кроме того, в автономных энергосистемах имеют место значительные отклонения частоты, которые снижают эффективность традиционных средств борьбы с высшими гармониками. Более того, фильтрами высших гармоник в этих энергосистемах нередко пренебрегают.

Наиболее уязвимым оборудованием в этих условиях являются устройства компенсации реактивной мощности, которые выходят из строя от перегрузки токами высших гармоник [3]. Их ремонт в условиях удаленности сервисных центров связан со значительными затратами времени, в течение которого невозможно обеспечить адекватную степень компенсации реактивной мощности со всеми вытекающими последствиями.

Цель исследования — оценка гармонического состава токов и напряжений в различных узлах исследуемых автономных систем электроснабжения предприятий нефтегазового комплекса, сбор статистических данных по аварийным событиям различного рода оборудовании, связанным с наличием высших гармоник в сетях 6 и 0,4 кВ и их анализ.

Для достижения поставленных задач выполнен ряд инструментальных замеров на подстанциях 35/6 кВ и КТП 6/0,4 кВ кустовых площадок. Также проведено исследование искажений формы кривых тока и напряжения, вызванных различными типами частотных преобразователей при вариации их режимов работы.

Для Цитирования:
И. В. Алферов, В. М. Зырянов, Н. А. Митрофанов, Анализ аварийности и причин выхода из строя конденсаторных установок в системе электроснабжения нефтегазодобывающего месторождения. Безопасность и охрана труда на предприятиях топливно-энергетического комплекса. 2022;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: