Особенности электроснабжения газоперерабатывающих предприятий.

Газоперерабатывающие заводы как потребители электроэнергии имеют несколько особенностей, обусловленных технологией переработки газа. Все технологические процессы переработки газа энергоемкие, 90 % электроэнергии, потребля­емой предприятием, идет на выработку продукции.

Процесс переработки газа связан с низкими температурами и высокими давлениями, создаваемыми компрессорными уста­новками. Остановку технологического процесса вызывают не только аварийные отключения электропитания, но и кратко­временные понижения напряжения. Поэтому большая часть потребителей электроэнергии производственной зоны завода (до 90 % полной расчетной нагрузки завода) по надежности электроснабжения относится к I категории, в состав которой входят и потребители особой группы. Особая группа включает вентиляторы приточно-вытяжных систем, аварийное освеще­ние, светоограждение дымовых труб, потребители котельной, насосы оборотной системы водоснабжения, несколько техноло­гических установок, например, по осушке и очистке газа, полу­чению серы, переработке конденсата и др. Аварийные оста­новки связаны с большим ущербом и нарушениями экологии. В связи с этим требуется соответствующая надежность и ремон­топригодность электрической схемы и обеспечение самозапуска ответственных электродвигателей после перерыва питания. Поэтому критерием для определения категории отдельных технологических электроприемников может служить допусти­мое время перерыва электроснабжения, значение которого оп­ределяется исходя из анализа инерционных свойств соответ­ствующего рабочего процесса. Электроприемники можно раз­делить на следующие группы: а) не допускающие перерыва в электроснабжении, работа которых обеспечивает локализацию аварии и безаварийную остановку технологического процесса при любых повреждениях технологической схемы и отказах внешнего электроснабжения; б) допускающие кратковременный перерыв в электроснабжении, определяемый временем перехо­да на резервное питание (десятые доли секунды); в) допуска­ющие кратковременный перерыв в электроснабжении, опреде­ляемый инерционностью технологических потоков, например, воздуходувки, обеспечивающие процессы горения (полное пре­кращение потока воздуха не допускается). При этом допусти­мое время определяется уставками технологических защит и выбегом электропривода и составляет от десятых долей до нескольких секунд; г) допускающие ограниченный перерыв в электроснабжении, определяемый инерционностью технологи­ческого оборудования (тепловая инерция, наличие накопите­лей) и достигающий десятков секунд; д) допускающие дли­тельный перерыв в электроснабжении без остановки техноло­гических процессов (при этом может снижаться производи­тельность или качество продукции), достигающий десятков минут; е) допускающие длительный перерыв в электроснабже­нии, не оказывающий влияния на технологический процесс.

Электроприемники группы "а" должны быть отнесены к О категории надежности, групп "б", "в" и "г" - к I категории, группы "д" - ко II категории, а группы "е" - к III категории надежности.

Часть электроприемников ГПЗ зависима, т.е. при отказе или отключении одних должны быть отключены другие, свя­занные с ними. Связь электроприемников определяется осо­бенностями их конструкции (например, электродвигатели с принудительной системой наддува, маслосмазки, маслоуплотнений) и работы приводимых механизмов (например, электро­приводы нескольких последовательных ступеней нагнетаний насосов, компрессоров), последовательностью технологических процессов, а также схемами их подключения к источникам пи­тания и зависимостью этих источников. Взаимосвязи, обуслов­ливающие вынужденные отключения ответственных электро­приемников, рекомендуется выявлять и затем фиксировать с помощью графов типа "дерево отказов".

Для обеспечения надежной работы система внешнего элект­роснабжения дожна быть хорошо развита и обладать высокой степенью структурной избыточности сетей напряжением НО и 220 кВ и достаточной мощностью источников электроэнергии. На практике опыт эксплуатации ГПЗ показывает недостаточ­ную надежность связей ГПЗ с энергосистемой. Кроме того, внешние сети НО и 220 кВ, от которых питаются трансформа­торы ГПП газоперерабатывающих заводов, замкнуты. Это при­водит к тому, что при коротких замыканиях в сетях 110-220 кВ происходят одновременные глубокие понижения напряжения на обоих вводах ГПП. В результате нарушается основной принцип питания электроприемников I категории. Независи­мые источники питания становятся зависимыми.

Источники питания электроприемника, комплекса электро­приемников, узла нагрузки ГПЗ следует считать независимы­ми, если при отказе одного из них другой обеспечивает такую передачу мощности потребителю и такое остаточное напряже­ние, которые позволяют продолжать технологический процесс. При этом нормальная работа электроприемников, подключен­ных к неотказавшему источнику, продолжается, а также осу­ществляется самозапуск наиболее ответственных электропри­емников и ступенчатый автоматический повторный пуск ос­тальных электроприемников, которые были подключены к от­казавшему источнику.

В этой связи два источника питания не могут считаться не­зависимыми, если при критической посадке напряжения на вводе потребителя от одного из источников напряжение на другом вводе снижается более чем на 20 %. Ориентировочный уровень критического остаточного напряжения составляет 70 % от номинального значения. На основании соответствующих расчетов электромеханических переходных процессов, опреде­ляющих устойчивость двигателей и узлов нагрузки потребите­ля, значение критического остаточного напряжения может быть уточнено.

Для сети Астраханского ГПЗ (рис. 13.2) решить вопрос о двух независимых источниках питания можно было бы путем перевода на раздельную работу шин НО и 220 кВ подстанции "Газовая". Однако связи по напряжению 220 кВ являются сис­темообразующими для Астраханьэнерго, поэтому разделение шин 220 кВ ПС "Газовая" затруднено. Аналогичная картина складывается в системах внешнего электроснабжения и других ГПЗ. Поэтому для обеспечения эксплуатационной надежности работы технологического оборудования необходим дополни­тельный независимый источник электропитания. Таким источ­ником может быть местная электростанция (генераторное на­пряжение).

Электроснабжение особой группы электроприемников I ка­тегории должно осуществляться источниками гарантированного электроснабжения - резервными автономными источниками питания и агрегатами бесперебойного питания.

Для обеспечения надежного электропитания всех электро­приемников схема ГПЗ сверху донизу должа быть разделена на две независимые части (подсистемы), каждая из которых питается от соответствующего независимого источника. Такие подсистемы состоят из ввода высокого напряжения, главных понижающих трансформаторов, секций шин 6 (10) кВ, транс­форматорных подстанций 6 (10)/0,4 кВ, РУ-0,4 кВ. Подсисте­мы должны взаимно резервироваться на всех ступенях напря­жения с помощью устройств автоматического включения резерва (АВР). Кроме того, шины генераторного напряжения должны резервировать каждую из подсистем на стороне 6(10) кВ независимо от состояния другой подсистемы.

Дата добавления: 2015-12-07