автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Оценка влияния кратковременных нарушений электроснабжения на работу потребителей нефтедобывающих предприятий и разработка устройства АВР для надежного их электропитания

УДК 621.311(043.3):658.26 На правах рукописи

004603996

ГУМИРОВ ДАМИР ТАХИРОВИЧ

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КРАТКОВРЕМЕННЫХ НАРУШЕНИЙ

г\ ТТГЧ/"ТГ»Г\/~ЧТ А ГМ/'РПТГГТ ТТ А Г» А ГЛТЛ7 ТТ/"\ГГ'Т*Т^Т^Т»ТГ Т¥"|?ТЖ

^лши иъилилчлт/! ип А лии А г дин ишни^шп

НЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ И РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА АВР ДЛЯ НАДЕЖНОГО ИХ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

Москва 2010

004603996

Работа выполнена на кафедре Электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель: канд. техн. наук, доцент

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, профессор

канд. техн. наук

Валерий Михайлович Пупин

Тамара Борисовна Лещинская Евгений Зиновьевич Зайцев

Ведущее предприятие: ООО «Нижневартовскэнергонефть»

Защита диссертации состоится » 2010 г. в аудитории

в // час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.157.02 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: ул. Красноказарменная, д. 13.

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью организации) просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета).

Автореферат разослан « » 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.157.02 кандидат технических наук, доцент

С.А. Цырук

Общая характеристика работы Актуальность проблемы

Повышение эффективности работы нефтедобывающих предприятий зависит от надежной работы электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления кустовых месторождений. Высокую степень надежности работы электрооборудования нефтедобычи обеспечивают схемы питания указанных выше агрегатов одновременно от двух и более источников (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей. Способом повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей, получающих электропитание от двух независимых источников, является использование средств автоматического включения резерва (АВР).

Совершенствование устройства АВР с повышением надежности его работы, и обеспечением быстродействия до уровня, необходимого для сохранения динамической устойчивости комплексной электродвигательной нагрузки, позволит сохранить непрерывность технологического процесса нефтедобычи, снизить вероятность возникновения опасных режимов (гидравлических ударов, разливов нефти и т.п.), повысить экономичность работы нефтедобывающего комплекса.

Главным недостатками существующих устройств АВР являются: работа только при трехфазных коротких замыканиях (КЗ); отказы в срабатывании для сложных систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими подстанциями (ПС) 35/6 кВ; большое общее время работы АВР. Из-за этого и в силу ряда других причин на многих ПС 35/6 кВ АВР выведено из работы.

Существующие устройства АВР на подстанциях 35/6 кВ нефтедобычи, нефтепереработки с разным составом нагрузок подстанций (имеющие времена срабатывания 5-20 с) являются причиной отключения технологических агрегатов при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) в питающих линиях 110 и 35 кВ и при потере питания. Поэтому для надежного электроснабжения таких потребителей необходимо решать следующие задачи:

- разработать алгоритм и схему пускового микропроцессорного устройства быстродействующего АВР (БАВР), надежно работающего для сложных

распределительных систем нефтедобычи, получающих электропитание от ГПП 110/35/6 кВ и имеющих пять-шесть ПС 35/6(10) кВ;

- снизить временя реакции на аварийный режим с 7-22 до 6-15 мс;

- определить критическую длительность для разных видов и места КЗ с учетом возможных режимов работы электродвигателей с целью обеспечения динамической устойчивости электрооборудования каждой ПС 35/6 кВ, запитанной от ГШ 1-110/35/6 кВ;

- оценить влияния характера мощности работающей синхронной, асинхронной и прочей нагрузки на параметры настройки пускового устройства (ПУ)БАВР.

Большой вклад в решение вопросов разработки устройств АВР и повышения надежности их работы в системах электроснабжения с комплексной нагрузкой внесли ученые и видные специалисты: В.А. Андреев, А.Б. Барзам,

A.А. Галидын, С.И. Гамазин, И.А. Глебов, Б.А.Коробейников, Л.С. Линдорф,

B.И. Нагай, И.Л. Небрат, Н.И. Овчаренко, И.М. Постников, В.Ф. Сивокобы-ленко, М.И. Слодарж, И.А. Сыромятников, М.А. Шабад и др.

Целью работы является разработка программы оценки режимов работы комплексной нагрузки систем электроснабжения нефтедобычи, нефтепереработки и насосных станций при потере питания и при КЗ в различных точках питающей сети и создание адаптивного устройства АВР, обеспечивающего восстановление электроснабжения комплексной нагрузки с сохранением её динамической устойчивости. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие теоретические и прикладные задачи:

1. Разработка программного комплекса расчета переходных процессов систем электроснабжения (СЭС) предприятий нефтедобычи с определением мощностей, напряжений и токов для выбора параметров надежной работы пускового устройства АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках питающей и распределительной сети, изменения нагрузки на секциях ПС.

2. Усовершенствование алгоритма функционирования адаптивного устройства АВР, позволяющего повысить надежность работы АВР для систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ.

3. Разработка проектов шкафов низковольтного комплектного устройств адаптивного АВР для подстанций напряжением 6 и 35 кВ нефтедобычи с вакуумными и/или элегазовыми выключателями.

4. Проведение лабораторных и промышленных экспериментальных исследований адаптивного устройства АВР напряжением 6 и 35 кВ для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями (КНС) при различных режимах работы электродвигательной и кустовой нагрузки ПС.

5. Определение параметров настройки пускового устройства АВР для его надёжной работы в условиях КНЭ для сложных схем нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ.

6. Разработка практических рекомендаций, направленных на повышение надежности систем электроснабжения КНС с указанием режимов работы станций.

Объектом исследования являются кустовые насосные станции, насосное оборудование нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий и функционирование их СЭС в условиях воздействия кратковременных нарушений электроснабжения в питающих и распределительных сетях.

Научная новизна:

1. Предложено усовершенствованное пусковое устройство адаптивного АВР, которое отличается от известных новым надежным алгоритмом определения аварийного режима для сложных схем добычи нефти с несколькими подстанциями 35/6 кВ, позволяющее сохранить в работе технологические агрегаты кустовых месторождений при КНЭ.

2. Разработан программный комплекс для оценки работы предложенного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающий электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ и позволяющий определить на основании особого реле направления тока критерии срабатывания АВР.

3. Определены критические длительности КЗ и отключений в питающих сетях систем электроснабжения нефтедобывающих предприятий с учетом её структуры и конфигурации, а также режимов работы нагрузки кустовых месторождений.

4. Установлена целесообразность введения особого реле направления тока в предложенный алгоритм работы устройства БАВР для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями.

5. На основании расчетов и опытной эксплуатации определены уставки пускового устройства адаптивного АВР для обеспечения непрерывности технологических процессов при нарушениях электропитания для подстанций 35/6 кВ сложных схем добычи нефти.

Практическая ценность результатов работы

Разработаны и внедрены опытные образцы микропроцессорного устройства АВР с новым алгоритмом работы пускового устройства для ПС напряжением 6 и 35 кВ. Разработаны проекты шкафов низковольтного комплектного устройств адаптивного АВР для подстанций напряжением 6 и 35 кВ нефтедобычи с вакуумными и/или элегазовыми выключателями.

Реализация результатов работы

Основные результаты работы использованы на действующих объектах ОАО «ТНК-ВР» для обеспечения надежной работы электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления кустовых месторождений при условиях, попадающих под действие АВР; а также в разработанном проекте привязки комплекса БАВР для проектных институтов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новое микропроцессорное устройство быстродействующего АВР, которое отличается от известных надежным алгоритмом определения аварийного режима для сложных схем нефтедобычи с несколькими подстанциями 35/6 кВ и позволяющее сохранить в работе технологические агрегаты при КНЭ.

2. Программный комплекс для оценки надежности работы усовершенствованного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающей электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ.

3. Результаты лабораторных и экспериментальных исследований АВР для объектов нефтедобычи с несколькими взаимосвязанными ПС 35/6 кВ при

изменении числа работающих СД и АД, видов и мест КЗ, которые подтвердили надежность предлагаемого алгоритма и адаптивного устройства АВР.

4. Целесообразность введения особого реле направления тока в предложенный алгоритм работы устройства БАВР для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями при различных режимах работы электродвигательной нагрузки подстанции.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались, а опытный образец БАВР выставлялся на: Всероссийской научно-технической конфе-

ПР.НТШИ гп'к-гптт-пги«' ПТ ТТЛwwmrflr и пяггт-1 ;(^>-ii>u:i<j ттг» liiTs-. тт^-

± ■ -.....-г \г----- -- -----J -------- I-----Г--------* V

пользования» (г. Томск, 17-19 мая 2006 г.); Всероссийской конференции «Практика эффективной организации энергоснабжения металлургических предприятий в условиях реструктуризации» (Москва, 15-16 ноября 2006 г.); Международной выставке-семинаре «Электрические сети России - ЛЭП-2006» (г. Москва, ВВЦ, 28 ноября - 01 декабря 2006 г.); 6-ом Международном трубопроводном форуме «Трубопроводный транспорт - 2007» (г. Москва, Экспоцентр, 17-19 апреля 2007 г.); на Международной выставке-семинаре «Электрические сети России -ЛЭП-2007», раздел: «Снижение аварийности и повышение надежности передачи электроэнергии» (г. Москва, ВВЦ, 03-06 декабря 2007 г.); на 13 совещании экспертной группы по энергетике ОАО «ТНК-BP» (г. Бузулук, ОАО «Оренбург-нефть», 10-12 июля 2008 г.), на научных семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий Московского энергетического инстшута (ТУ).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в которых отражены основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе.

Структура и объем работы

Диссертационная работа содержит введение, 4 главы, заключение, список литературы из 159 наименований и 5 приложений. Общий объем работы составляет 206 страниц текста компьютерной верстки.

Основное содержание работы Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель, задачи, научная новизна и практическая ценность работы, кратко изложено содержание материалов, рассмотренных в работе.

В первой главе приведены результаты патентного поиска способов и устройств автоматического включения резервного электропитания потребителей, рассмотрены особенности технологических процессов нефтедобычи, схемы электроснабжения нефтедобывающих предприятий и пути повышения их надежности и эффективности. Проанализированы достоинства и недостатки существующих пусковых устройств АВР

Во второй главе приведены основные уравнения программного комплекса для оценки работы предложенного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения (СЭС) нефтедобычи, характера изменения электрических величин при КЗ. В главе приведена структурная схема и усовершенствованный алгоритм функционирования пускового устройства адаптивного АВР.

Предлагаемый принцип работы АВР заключается в следующем. Пусковое устройство адаптивного АВР (рис. 1) измеряет в режиме реального времени мгновенные значения линейных напряжений на шинах основного 6 (Uabi, ubci, Uca]) и резервного 7 (uab2, ubC2, Ucaa) источников питания.

С помощью комплекта измерительных трансформаторов тока 8 пусковое устройство контролирует мгновенные значения фазных токов на вводе основного источника питания 1 (ia!, ibi, ici или iai, ici при наличии только двух измерительных трансформаторов тока). Результаты измерений поступают в блоки аналого-цифровых преобразователей 14, 15 и 16 (в случае, если комплект измерительных трансформаторов тока состоит из двух трансформаторов, токовый канал проходит через блок 13 восстановления третьего фазного тока; значение третьего фазного тока определяется как ¡ь = -¡г - ic), где происходит преобразование мгновенных значений токов и напряжений в ряды комплексных действующих значений токов на вводе основного источника питания 1 (Li, 1ы, Li) и комплексных действующих значений напряжений на шинах основного 6 (иаЫ, 11ьсь Цы) и резервного 7 (Цаьг, Иьс2, Uca2) источников питания.

В блоках 17 и 18 соответственно происходит преобразование комплексных действующих значений напряжений Цаы, иЬсь Цса1 и иаЬ7. Ныл, иса2 в комплексные действующие напряжения прямой последовательности Цм на шинах основного источника питания 6 и {¿.1 на шинах резервного источника питания 7. Дальнейшая работа пускового устройства адаптивного АВР осуществляется за счет математической и логической обработки результатов измерений.

ыдьыидыл;!! /' "л /Фч!

14 1и 1>1 ¡с1 15 Пъс1 Пса! йьаа>а2»а

1

-> -з?

->

> 1 1 г 1 1 \

17 Ш-1

18 Й2-1

Рис. 1. Предлагаемая схема усовершенствованного пускового устройства АВР

Блоки 19-25 реализуют работу пускового устройства АВР двухстороннего действия. Пусковое устройство снабжено алгоритмом работы особого реле направления тока (РНТ). Характеристика срабатывания РНТ в комплексной плоскости представлена на рис. 2. Направление тока (мощности) определяется расчетным путем и считается прямым (от источника к шинам), если:

/ / , ч ¡„ \

Ее

((ЦаЫ+кпУаьОхГс,*^") |иЛ,+кпУЛ2|

>1

уст >

(1)

тт тт тт

^ I п_<1ин ^папсппд псш^лув-Оппп па

шинах основного источника питания 6; Цаъг, ЦЬс2, Ысаг - комплексные действующие значения напряжений на шинах резервного источника питания 7; Га1, ГЬ1, Гс1 - комплексные числа, соответственно сопряженные комплексным действующим значениям токов 1аЬ 1ьь 1с1 на вводе основного источника питания 1; фуст - заданная уставка угла; 1у„ - заданная уставка тока; кп-заданная уставка коэффициента подпитки от шин резервного источника питания 7.

Зона срабатывания (соотбетстбует направлению мощности Б фазе "А" — от источника питания к нагрузке)

пУьс2

У Ьс1

Рис. 2. Характеристика срабатывания адаптивного АВР в комплексной плоскости

Ввиду разветвленной структуры месторождений нефти, удаленности ПС 35/6 кВ от ГПП и таких же подстанций, разнородности электрической нагрузки на ПС 35/6 кВ и ТП 6/0,4 кВ возникла необходимость разработки программы оценки надежной работы усовершенствованного алгоритма АВР в

условиях потери питания и при КЗ в различных узлах системы электроснабжения нефтедобычи, блок-схема алгоритма которой приведена на рис. 3.

Программный комплекс позволяет рассчитать существующие и предлагаемые критерии работы пускового органа АВР, сравнить надежность этих алгоритмов и выбрать для каждой реальной схемы нефтедобычи или нефтепереработки такие уставки ПУ АВР, при которых гарантируется надежная работа АВР как при КЗ в питающих сетях, так и при ошибочном срабатывании головных выключателей СЭС нефтедобычи.

работы усовершенствованного алгоритма АВР

В третьей главе приведены результаты расчетных исследований переходных процессов при работе устройства адаптивного АВР. Для этого разработана математическая модель и схема замещения СЭС КНС-11 (рис. 4).

Рис. 4. Схема замещения подстанции КНС-11

Схема замещения типового нефтедобывающего узла на базе ПС КНС-11 содержит 4 распредустройства напряжением 6 кВ, от которых запитана разная по составу нагрузка. На схеме замещения также отмечены вероятные места внешних КЗ (точки Кь К7, К8, причем для точки К8 моделировалась разная удаленность места короткого замыкания от шин 110 кВ). Места внутренних КЗ (точки К2, К3, Кд, К5, Кб, К9, К]0) выбраны так, чтобы проверить надежность работы предлагаемого алгоритма для обеспечения непрерывности технологического процесса нефтедобычи (т.е. исключения остановов ЭЦН, др. технологического оборудования) и показать необходимость внедрения АВР.

Частые междуфазные и однофазные КЗ, которые имеют место в ВЛ-110 кВ, позволяют оценить надежность работы предложенного алгоритма работы пускового устройства АВР при возможных КНЭ электропотребителей нефтедобычи (табл. 1, где Т - принятый критерий тока, £Т - суммарный параметр РНТ).

Таблица 1. Оценка достоверности работы адаптивного АВР

Элемент СЭС Тав твс тса Хт Существующий критерий

Междуфазные короткие замыкания

... в точке К)

ветвь 16 -0,137 -0,188 -1,239 -1,564 -1,32

ветвь 17 0,006 -0,038 -0,404 -0,437 +0,03

... в точке Кг

ветвь 7 -0,036 0,037 -0,063 -0,062 +0,99

ветвь 11 -1,660 0,000 -1,251 -2,912 -9,77

ветвь 13 -1,454 0,102 -1,610 -2,963 -14,41

ветвь 16 0,086 -0,195 -0,882 -0,991 -0,66

ветвь 17 0,104 -0,001 -0,229 -0.126 +0,49

... в точке Кз

ветвь 7 -0,011 0,055 0,019 0,063 +2,91

ветвь 16 0,016 0,335 -0,392 -0,041 +0,47

ветвь 17 0,137 0,242 -0,019 0,360 +1,03

... в точке К4

ветвь 16 -2,200 1 0,037 -2,072 -4,236 -1,62

ветвь 17 -0,756 | 0,002 -0,768 -1,522 -0,19

... в точке К5

ветвь 7 1 1,640 0,646 0,267 2,552 +66,06

ветвь 17 1 -0,288 0,308 -0,073 -0,052 +0,44

... в точке К6

ветвь 7 4,138 1,332 1 0,803 6,274 I +75,75

ветвь 16 -2,848 0,373 | -2,019 -4,493 | -1,98

... в точке К7

ветвь 7 1 -0,105 0,028 -0,115 -0,191 -0,65

ветвь 17 | -0,008 -0,060 -0,428 -0,496 +0,0

... в точке К8 (1>40 км)

ветвь 7 0,001 0,050 -0,009 0,042 +2,35

ветвь 16 0,178 0,081 -0,477 -0,218 +0,05

ветвь 17 0,177 0,134 -0,058 0,253 1 +0,88

... в точке К8 (Ь=20 км)

ветвь 7 0,001 0,054 | -0,008 0,047 +2,19

ветвь 16 0,211 0,107 -0,457 -0,138 -0,07

ветвь 17 0,189 0,141 -0,051 0,280 +0,84

... в точке К3

ветвь 7 -0,036 0,038 -0,063 -0,061 +1,00

ветвь 16 0,091 -0,200 -0,911 -1,020 -0,67

ветвь 17 0,106 0,000 -0,229 -0,123 +0,49

... в точке Км

ветвь 7 -0,011 0,055 0,019 0,063 +2,90

ветвь 16 0,103 -0,227 -1,034 -1,158 +0,47

ветвь 17 0,121 0,000 -0,262 -0,141 +1,03

Продолжение табл. 1

Элемент СЭС ТАв Твс ТсА 1Т Существующий критерий

Однофазные короткие замыкания

... в точке К1

ветвь 7 0,015 -0,015 0,006 0,007 +1,70

ветвь 17 -0,014 0,000 0,070 0,057 +0,68

... в точке К7

ветвь 16 -0,244 -0,116 0,279 -0,081 +0,0

ветвь 17 -0,043 0,010 0,180 0,147 +0,69

... в точке К 8 (Ь=40 км)

ветвь 7 0,030 -0,031 0,014 0,014 4,38

ветвь 11 0,013 -0,02В 0,020 0,005 0,38

... в точке Кц (Ь=20 км)

ветвь / 0,031 -0,1)32 и,1)14 0,014 +4,31

ветвь 11 0,014 -0,028 0,019 0,006 +0,39

двухфазные на землю КЗ

... в точке К 8 (Ь=40 км)

ветвь 7 -0,007 0,015 -0,002 0,005 +1,80

ветвь 17 0,116 0,098 -0,027 0,186 +0,73

... в точке К в (1,=20 км)

ветвь 7 -0,007 0,015 -0,002 0,005 +1,62

ветвь 17 0,105 0,085 -0,034 0,156 +0,68

Проведенные исследования процессов выбега двигательной нагрузки при несимметричных КЗ показали, что предложенный алгоритм работы пускового устройства надежнее известных ранее. Он работает в всех выявленных случаях нарушений нормального электроснабжения, что видно по выделенным значениям признаков (табл. 1). Это подтверждает научную новизну и практическую значимость предлагаемого пускового устройства АВР.

В четвертой главе приведены результаты лабораторных испытаний и промышленных исследований работы устройства АВР на ПС 35/6 «К-258».

Для лабораторных испытаний ПУ АВР использовались два устройства типа «РЕТОМ-МТ)-41М», которые были синхронизированы между собой с помощью специального модуля. Для регистрации срабатывания пускового устройства АВР использован стенд с тремя двухпозиционными реле, которые имитируют работу двух вводных и одного секционного выключателя двухсекционной подстанции. С каждого из испытательных устройств «РЕТОМ-ЮТ)-41М» на пусковое устройство АВР подавалось по три аналоговых сигна-

ла тока и напряжения. При проверке срабатывания АВР вводные выключатели были включены, секционный выключатель отключен, напряжение на секциях составляло более 0,95Ш.

Таблица 2. Срабатывание АВР при пуске по напряжению

№ опыта 1сек и, Л.ИЯ IjZCp, II с u2 гкция Ь/ф2 Уст. Sl.ycr-, град. шка Ii, А Парам срабатывг иьуст В гтры шия Ic. Ii, А Время срабатывания, MC

1 90,0 2,5Z-190° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-190l 8

90,0 2,5Z-190° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-190° 7,2

90 0 ? 5/-190° 1П0П 7 5 /-40° 50 n 3 QO/-600 7 R

2 90Z-60" 2.5Z-1000 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-190° 17,8

90Z-600 2,SZ-100° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-190° 14,6

90Z-600 2,5Z-100° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-190° 14,2

3 90,0 2,5Z-10° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-10° 19,2

90,0 2,5Z-10° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-10° 19

90,0 2,5Z-10° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-10° 19,2

4 90Z-600 2,5Z-100° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-10° 19,1

90Z-600 2,5Z-100° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2.5Z-100 19,3

90Z-600 2,5Z-100° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-600 2,5Z-10° 19,2

5 90,0 2,5Z+10° 100,0 2,5Z-40° 50~ 0,3 90Z-1700 2,5Z+10° 14,6

90,0 2,5Z+10° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-1700 2,5Z+10°1 14,2

90,0 2,5Z+10° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-170" 2,5Z+10° 14,4

6 90Z-1700 2,5Z-210° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-1700 2,5Z+10° 15,2

90Z-1700 2,SZ-210° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-1700 2,5Z+10° 15,8

90Z-1700 2,5Z-210° 100,0 2,5Z-40° 50 0,3 90Z-1700 2,5Z+10° 16

Среднее значение lSß

Проведенные приемо-сдаточные испытания показали, что ПУ АВР надежно функционирует во всех режимах с высоким быстродействием (среднее время реакции при обнаружении аварии в одном из питающих фидеров распределительной подстанции составило 15,3 мс).

Пусковое устройство АВР внедрено на ПС 35/6 kB «К-258» (рис. 5), которое не содержит электродвигателей напряжением 6 кВ, и ПС 110/35/6 кВ «ДНС-32». Для исследования работы АВР составлены математические модели и проведены исследования возможных режимов АВР.

При трехфазном КЗ в отходящей линии напряжением 35 кВ, связанной с ПС 35/6 кВ «К-258», АВР обеспечивает переключение потерявшей питание

секции на резервный источник за время 1=0,075 с, что меньше критического времени перерыва электроснабжения, равного ^=0,08 с.

При несанкционированных отключениях в цепи питания ПС 35/6 кВ «К-258» быстродействующий АВР обеспечивает переключение потерявшей питание секции на резервный источник за время 1=0,045-0,075 с, что также меньше критического времени перерыва электроснабжения ^=0,18 с. При этом асинхронные двигатели, питающиеся от ПС 35/6 кВ «К-258», сохраняют устойчивость и обеспечивают функционирование технологических процессов.

ВЛ-35 кВ Ф-2 ПС-258

ВЛ-35 хВ Ф-1 ПС-110 "КНС-11- | ШЙ5 хВ Ф-4 ПС-110 "КНС.15"

Рис. 5. Схема электроснабжения кустовых потребителей ПС «К-258»

Расчеты показали, что непрерывность технологических процессов нарушается и имеет место останов приводов УЭЦН при увеличении времени несанкционированных отключений в цепи питания ПС 35/6 кВ «К-258» до *откл=0.2с (что меньше существующей уставки АВР).

При промышленных испытаниях и опытной эксплуатации имело место успешная работа АВР, что следует из осциллограмм несанкционированного

отключения головного выключателя на рис. 6. Время реакции пускового устройства составило 17 мс, полный цикл БАВР завершился за 65 мс (рис. 6).

ДЦ Файп Ощ £»*4игймии<1 'фпюял-'УЬкцннацы ■ Терпшчл Окне П/яды» •'■ '•">

Рис. 6. Осциллограмма работы АВР при отключении выключателя ПС «К-258»

Основные выводы

Проведенные в работе теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Разработан программный комплекс для оценки надежности работы усовершенствованного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных узлах системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающей электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ, и позволяющий определить на основании особого реле направления тока предложенный критерии срабатывания АВР.

2. Разработан алгоритмом работы особого реле направления тока, надежно работающий при несимметричных коротких замыканиях в системах электроснабжения нефтедобывающих предприятий, имеющих 5-7 подстанций

напряжением 35/6 кВ с или без электродвигательной нагрузки напряжением 6 кВ, с нагрузкой кустовых месторождений, включающей привода для электроцентробежных насосов и АД напряжением 380 В.

3. Лабораторными и промышленными испытаниями доказана эффективность и надежность работы предложенного алгоритма и нового особого критерия тока пускового устройства адаптивного АВР при несимметричных КЗ в питающих сетях подстанции КНС-11.

4. В результате расчетных исследований процессов выбега двигательной нагрузки при несимметричных КЗ выявлено, что предложенный алгоритм работы пускового устройства надежнее известных ранее, т.к. работает во всех рассмотренных случаях нарушений нормального электроснабжения, когда и должен работать.

5. Лабораторными испытаниями АВР подтверждена надежность работы пускового органа по углу и напряжению и определено, что среднее время реакции при пуске по углу составляет 15,3 мс.

6. Расчетными исследования режимов работы электрооборудования СЭС ПС 35/6 «К-258» определены критические длительности КЗ с учетом её структуры и конфигурации, а также возможных аварийных и ненормальных режимов работы, которые составляют:

- при близком трехфазном КЗ в сети 110 кВ ^р=0,1 с;

- при близком трехфазном КЗ в сети 35 кВ ^=0,085 с;

- при несанкционированном отключении выключателя в цепи питания подстанции Цср=0,18 с.

7. Времена полного цикла БАВР составляют: а) при трехфазном КЗ в

цепи питания подстанции 1ц=0,075 с; б) при несанкционированном отключении выключателя в цепи питания подстанции 1ц=0,075 с. Погрешность в оценки времени полного цикла БАВР составила 15%.

8. Сравнение расчетных и экспериментальных данных при отключении головного выключателя в цепи питания ПС 35/6 кВ «К258» показало, что погрешность определения напряжений, токов при выбеге и самозапуске комплексной нагрузки системы электроснабжения не превышает 7% (рис. 7).

Длительность, с

Рис. 7. Параметры напряжений на шинах ПС 35/6 «К-258» при отключении головного выключателя и работе АВР

9. В результате промышленных испытаний и эксплуатации устройства с декабря 2008 г. выявлено, что а) оно надежно работает при самых сложных нарушениях в питающих сетях; б) обеспечивает удержание электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления в работе при КНЭ; в) имеет полное время переключения на резервный источник 65 мс; г) неоднократно успешно сработало за время эксплуатации; д) рекомендовано специалистами и обслуживающим персоналом ОАО «Самотлорнефтегаз» для внедрения на объектах нефтедобычи.

Список публикаций по теме диссертации

1. Гамазин С.И., Битиев А.В., Гумиров Д.Т., Жуков В.А., Цырук С.А., Пупин В.М. Микропроцессорный быстродействующий АВР как средство повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей // Изв. вузов «Проблемы энергетики», 2006, №11-12. С. 7-12.

2. Киреева Э.А, Пупин В.М., Гумиров Д.Т. Современные устройства быстродействующего АВР // Главный энергетик, 2005, № 11. - С. 23-25.

$

3. Гумиров Д.Т. Исследование влияния параметров КНЭ на непрерывность технологических процессов //Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования». - Томск, 17-19 мая 2006 г. Изд-во ТПУ. - С. 92-95.

4. Жуков В.А., Гумиров Д.Т., Пупин В.М. Микропроцессорный быстродействующий АВР как средство обеспечения надежного электроснабжения ответственных потребителей //«Обеспечение надежности работы энергетического оборудования». - Дзержинск, ОАО «НИЛОМ», 18-21 июня 2007. - С. 97-104.

5. Гумиров Д.Т., Гамазин С.И., Пупин В.М. Микропроцессорное устройство быстродействующего автоматического включения резерва //Электреикфо, 2008, №4.-С. 64-67.

6. Гамазин С.И., Медведев А. В., Гумиров Д.Т., Пупин В.М. Устройства быстродействующего АВР и решение проблем непрерывности технологических процессов //Электроинфо, 2008, № 9. - С. 54-63.

7. Гумиров Д.Т., Гамазин С.И., Пупин В.М. Микропроцессорное устройство быстродействующего автоматического включения резерва //Электрооборудование,

2008, № 12.-С. 10-13.

8. Гамазин С.И., Гумиров Д.Т., Жуков В.А., Пупин В.М., Козлов В.Н., Павлов O.A. Современные устройства быстродействующего АВР //Энергетик,

2009, №2.-С. 21-26.

9. Гумиров Д.Т., Жуков В., Пупин В. Повышение надежности работы электроцентробежных насосов и станков-качалок при авариях в питающих сетях предприятий нефтедобычи // Главный энергетик, 2009, № 9. - С. 56-66.

Подписано в печать ХЬ.сС Юг. Зак./^У Тир. 100 П.л. 1,25 Полиграфический цешр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д.13

Введение.

Глава 1. Проблемы обеспечения надежного электропитания потребителей нефтедобывающих предприятий современными устройствами.

1.1. Оборудование и технологические процессы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

1.2. Патентные исследования способов и устройств автоматического включения резервного электропитания потребителей.

1.3. Достоинства и недостатки устройств быстродействующих АВР.

1.4. Системы электроснабжения нефтедобывающих предприятий и пути повышения надежности и экономичности их работы.

1.5. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Математическое моделирование систем электроснабжения и разработка устройства АВР для надежного электропитания потребителей нефтедобывающих предприятий.

2.1. Допущения и основные уравнения переходных процессов в системах электроснабжения, содержащих СД и АД.

2.2. Повышение надежности работы пускового органа адаптивного устройства быстродействующего АВР.

2.3. Программный комплекс оценки надежной работы усовершенствованного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи.

2.4. Выводы по главе 2.

Глава 3. Оценка влияния кратковременных нарушений электропитания на работу пускового устройства АВР для узлов нагрузки нефтедобывающих предприятий.

3.1. Типовые схемы электроснабжения нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий.

3.2. Исходные данные и расчетная схема электроснабэ/сения нефтедобывающего предприятия.

3.3. Оценка надежности работы адаптивного устройства АВР при меэ/сдуфазных КЗ.

3.4. Оценка работы адаптивного устройства АВР при однофазных КЗ.

3.5. Ог{енка работы адаптивного устройства АВР при двухфазных на землю КЗ.

3.6. Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальные исследования режимов работы АВР.

4.1. Программа и результаты лабораторных, испытаний АВР.

4.2. Общие сведения по системе электроснабжения ПС 35/6 кВ «К-258».

4.3. Определение критической длительности КЗ для потребителей ПС «К-258»

4.3.1. Режим трехфазного КЗ в отходящей линии напряэ!сением 35 кВ.

4.3.2. Режим несанкционированного отключения выключателя в цепи питания 35 кВ ПС 35/6 кВ «К-258».

4.3.3. Работа АВР при коротких замыканиях в цепи питания 110 кВ.

4.3.4. Работа АВР при внешних коротких замыканиях в сетях 35 кВ.

4.3.5. Работа АВР при внешних трехфазных КЗ в узле 3 сети 110 кВ.

4.4. Проект привязки комплекса АВР к подстанции ПС 35/6 кВ «К-258».

4.5. Сравнение результатов переходных процессов самозапуска электродвигательной нагрузки с экспериментальными данными.

4.6. Выводы по главе 4.

Повышение эффективности работы нефтедобывающих предприятий зависит от надежной работы электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления кустовых месторождений. Высокую степень надежности работы электрооборудования добычи нефти обеспечивают схемы питания указанных выше агрегатов одновременно от двух и более независимых источников, поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей. Способом повышения надежности электроснабжения ответственных потребителей, получающих электропитание от двух независимых источников, является средств автоматического включения резерва (АВР).

Обычные устройства АВР при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) в энергосистеме, приводят к экономическим ущербам с нарушением непрерывности технологических процессов, могут являться причинами возникновения гидравлических ударов, повреждения трубопроводов и оборудования насосных станций при переключении на резервный источник за время более 0,090 - 0,140 с [40, 53]. Главными недостатками существующих устройств АВР являются: работа только при трехфазных коротких замыканий (КЗ); отказы в срабатывании для сложных систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими подстанциями (ПС) 35/6 кВ; большое общее время работы АВР.

Схема АВР должна приходить в действие в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей по любой причине, в том числе при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника [105]. Включение резервного источника питания иногда допускается также при КЗ на шинах потребителя [105]. Однако очень часто схема АВР блокируется, например, при работе дуговой защиты в комплектных распределительных устройствах [6,19,66,67,75,90,105].

При отключении от максимальной защиты трансформаторов, питающих шины низшего напряжения (НН), работе АВР предпочтительна работа АПВ. Поэтому на стороне НН (СН) понижающих трансформаторов подстанций принимается комбинация АПВ-АВР. Схема АВР не должна приходить в действие до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы избежать включения резервного источника на КЗ в неотюпочившемся рабочем источнике [6,19,75].

Применение АВР двустороннего действия в традиционном исполнении на секционном масляном выключателе 6, 10, 35 кВ ЗРУ позволяет получить минимальное время работы средств автоматики 0,4 - 0,5 с, а перерыв в электроснабжении после его кратковременного нарушения для потребителей составляет более 1 с.

В настоящее время ввиду широкого внедрения микропроцессорных устройств (МП) релейной защиты и автоматики (РЗА) в практику эксплуатации энергосистем, требуется решение следующих вопросов [19,47,94]:

- определение технического уровня систем РЗА, удовлетворяющих требованиям Единой национальной электрической сети (ЕНЭС);

- выбор параметров срабатывания и конфигурирования МП устройств;

- обеспечения для интеллектуальных электронных устройств (на Западе — IED) технического совершенства и надежности функционирования МП РЗА;

- возможности интеграции МП РЗА в другие системы.

Техническое совершенство МП РЗА характеризуется селективностью, чувствительностью и быстродействием. Надежность функционирования РЗА определяют как способность срабатывания (при повреждениях в защищаемой зоне) и несрабатывания (при внешних повреждениях и отсутствии повреждений). Поэтому возрастающие требования к РЗА должны обеспечить условия бесперебойности электроснабжения при любых КНЭ потребителей.

На международной конференции «Релейная защита и автоматика современных энергосистем» (Чебоксары, 9-13 сентября 2007 г.) отмечено, что необходимо стремиться к достижению времён срабатывания основных защит, не превышающих 20 мс, а в дальнейшем 10 мс, учитывая повышение быстродействия современных вакуумных и элегазовых выключателей и возрастание влияния времени действия РЗА на общее время отключения повреждений, а также экономический ущерб предприятий с непрерывным технологическим процессом [94].

Современные устройства IED, по данным зарубежных производителей, имеют показатели надежности срабатывания (коэффициенты готовности срабатывания при повреждениях защищаемого объекта) — в диапазоне 0,94 - 0,98, а показатели надежности несрабатывания (коэффициенты надежности несрабатывания при внешних замыканиях) — в диапазоне 0,97 - 0,997[94]. С учетом этих показателей для защиты объекта, где существует проблема устойчивости и требуется высокое быстродействие, выдвигаются требование повышенной надежности срабатывания и рекомендуется использование двух защит, работающих параллельно, на исполнительные (отключающие) схемы [19,47,56,59,94].

Важным требованием к МП РЗА является способность использования в качестве нижнего уровня автоматизированных систем управления технологическими процессами подстанций (АСУ ТП ПС), в системах диагностики. Ряд авторов [19,46,57,58,89] отмечает, что микроэлектронные устройства в России менее надежны, чем электромеханические, а МП РЗА — чем микроэлектронные, несмотря на то, что в устройства IED встроены функции самоконтроля и самодиагностики.

Совершенствование устройства АВР с повышением надежности его работы и обеспечением быстродействия до уровня, необходимого для сохранения динамической устойчивости комплексной нагрузки, позволит сохранить непрерывность технологического процесса нефтедобычи, снизить вероятность возникновения техногенных аварий (разливов нефти, гидравлических ударов и т.п.), повысить экономичность работы нефтедобывающего и нефтеперерабатывающего комплексов [38,53].

Существующие устройства АВР на подстанциях 35/6 кВ нефтедобычи, нефтепереработки с разным составом нагрузок подстанций (имеющие времена срабатывания 5-20 с) являются причиной отключения технологических агрегатов при кратковременных нарушениях электроснабжения (КНЭ) в питающих линиях 110 и 35 кВ и при потере питания. Поэтому для надежного электроснабжения таких потребителей необходимо решать следующие задачи [54]:

- разработать алгоритм и схему пускового микропроцессорного устройства быстродействующего АВР (БАВР), надежно работающего для сложных распределительных систем нефтедобычи, получающих электропитание от ГПП 110/35/6 кВ и имеющих пять-шесть ПС 35/6(10) кВ;

- снизить временя реакции на аварийный режим с 7-22 до 6-15 мс;

- определить критическую длительность для разных видов и места КЗ с учетом возможных режимов работы электродвигателей с целью обеспечения динамической устойчивости электрооборудования каждой ПС 35/6 кВ, запитанной от ГПП-110/35/6 кВ; оценить влияния характера мощности работающей синхронной, асинхронной и прочей нагрузки на параметры настройки пускового устройства (ПУ) БАВР.

Для узлов нагрузки нефтедобывающих предприятий и нефтеперерабатывающих заводов с мощной электродвигательной нагрузкой (типа СТД-3200 и СТД-1250, СДН, ВАО мощностью 800 и 630 кВт) характерна их низкая эксплуатационная надежность и устойчивость [1,4,16-18,20-23,27,34-38,45,46,58-60,62-63,78,81,83-88,95,100,103,106,108-110,127,129,135,140-141,150].

Большой вклад в решение вопросов разработки устройств АВР и повышения надежности их работы в системах электроснабжения с комплексной нагрузкой внесли ученые и видные специалисты: В.А. Андреев, А.Б. Барзам, А.А. Гали-цын, С.И. Гамазин, И.А. Глебов, Б.А.Коробейников, JI.C. Линдорф, В.И. Нагай, И.Л. Небрат, Н.И. Овчаренко, И.М. Постников, В.Ф. Сивокобыленко, М.И. Сло-дарж, И.А. Сыромятников, М.А. Шабад и др.

Для определения условий надежной работы АВР в режимах выбега комплексной нагрузки систем электроснабжения (СЭС) нефтедобычи существующие методы расчета переходных процессов не получили должного развития [2,14,2931,34-35,38,48,51,58,65,68-69,80-82,90,109,119,120,140]. Существующие алгоритмы расчета переходных процессов в СЭС и выбора параметров МП РЗА [29,31,38,47, 49,51,58,65-66,68,73-75,90-91,103,104,106,109,115,116,120-121,126,128,133,137,142, 145,151,155] не позволяют определить временные зависимости изменений требуемых параметров мощностей, токов, напряжений при расчете выбега на КЗ, часто эквивалентируют электродвигательную нагрузку СЭС.

Как показывает статистика аварийных режимов работы нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий [16-18,20,23,46,53,55,56,59,73,74,78,8384,88,100,103,108,109,112,113,120,127,140] по причине нарушений в работе системы внешнего электроснабжения происходит 40-70% аварийных отключений. Аварийные процессы, происходящие в энергосистемах при коротких замыканиях, работе релейной защиты и автоматики, существенным влияют на устойчивость работы узлов нагрузки и СД [3,15-18,20-23,27,31,38,41,48,60,62-63,66,71,78

80,83-84,88,90,96,103,109,115,116,127,132,140,143,150]. Проектирование, эксплуатация схем электроснабжения нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий, требуют решения задач обеспечения неотключения и успешного самозапуска электродвигательной нагрузки при КНЭ, достоверного определения уровней напряжения на шинах секций 6(10) и 0,4 кВ, правильной настройки параметров релейной защиты и автоматики.

Несмотря на значительное число работ по теме диссертации [6-14,16-17, 26,27,32-37,42,48,50-51,59,63,64,72,74-75,79,90,93,96,97,101-102,108,109,112,113, 115-116,118,121,123-124,128,133,134,136-138,148-150,153], надежных и адаптивных алгоритмов работы пусковых устройств для режимов работы многомашинных СЭС с несколькими РУ, ПС 35/6 кВ пока нет и их практическая реализация не получили должного развития. Погрешность математической модели СЭС с электродвигательной нагрузкой при расчетах электромагнитных и электромеханических процессов и оценке устойчивости электродвигательной нагрузки во многом зависит от точности математических моделей элементов, входящих в систему электроснабжения. Надежность работы пусковых устройств АВР [7-14,16,26,27,32,33,36,37,40,42, 50,72,74,79,93,101,102,112,113,115,116,118,126,153] для СЭС с СД и АД зависит от полноты описания переходных процессов в двигателях уравнениями Парка-Горева и определения особых критериев работы АВР во время выбега на КЗ или при отключении питания ПС 35/6 кВ.

Схемы электроснабжения нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий характеризуются разветвленной структурой промышленной электрической сети, удаленностью ПС 35/6 кВ от ГПП-110/35/10(6), большой долей и мощностью электродвигательной нагрузки (особенно для дожимных (ДНС) и кустовых (КНС) насосных станций). Для вспомогательных механизмов (насосы подачи масла, уплотнения, вентиляторы) используются асинхронные двигатели (АД) с короткозамкну-тым ротором мощностью от 5,5 до 160 кВт. Достижение высокой надежности работы электродвигательной нагрузки необходимо обеспечить для режимов выбега, самозапуска, автоматического повторного включения (АПВ) высоковольтных выюпочателей, работы АВР на секционных выключателях, при снижениях и провалах напряжения в электрической системе.

Проведенные энергетические обследования предприятий ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» показал, что ущерб в 2005, 2006 г.г. от нарушений в питающих сетях кустовых насосных станций превышает 44000 тонн нефти и 513 млн. руб. год. Для повышения эффективности работы СЭС нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих предприятий предлагается комплексный поход, включающий:

- разработку программы расчета переходных процессов СЭС нефтедобычи, учитывающей электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ и позволяющей определить особые критерии срабатывания АВР;

- разработку математических моделей реальных систем электроснабжения от питающих энергосистем до потребителей напряжением 380 и 2500 В;

- проведение энергетических обследований указанных предприятий, включая инструментальные исследования;

- расчетно-экспериментальные исследования аварийных режимов работы с моделированием места и сопротивления КЗ, режимов работы СД и АД, учетом сложной структуры и конфигурации электрической сети СЭС, изменения параметров двигателей в функции угловой частоты вращения,

- анализ причин уменьшения нефтедобычи нефти, увеличения вероятности техногенных и экологических катастроф, нарушений непрерывности технологических процессов;

- разработку программ внедрения быстродействующих пусковых устройств адаптивных АВР.

Для решения этих задач эффективным и удобным является метод математического моделирования, который дает возможность с высокой точностью исследовать широкий круг задач, решение которых экспериментальным путем невозможно или чревато экономическими, экологическими и материальными затратами.

Целью работы является разработка программы оценки режимов работы комплексной нагрузки систем электроснабжения нефтедобычи, нефтепереработки и насосных станций при потере питания и при КЗ в различных точках питающей сети и создание адаптивного устройства АВР, обеспечивающего восстановление электроснабжения комплексной нагрузки с сохранением её динамической устойчивости. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие теоретические и прикладные задачи:

1. Разработка программного комплекса расчета переходных процессов в СЭС с определением мощностей, напряжений и токов применительно к АВР для выбора параметров надежной работы пускового устройства АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения, изменения нагрузки на секциях ПС.

2. Усовершенствование алгоритма функционирования адаптивного устройства АВР, позволяющего повысить надежность работы АВР для систем электроснабжения нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ.

3. Разработка проектов шкафов низковольтного комплектного устройств адаптивного АВР для подстанций 6 и 35 кВ нефтедобычи с вакуумными и элега-зовыми выключателями.

4. Проведение лабораторных и промышленных экспериментальных исследований адаптивного устройства АВР напряжением 6 и 35 кВ для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями (КНС) при различных режимах работы электродвигательной и кустовой нагрузки подстанции.

5. Определение параметров настройки пускового устройства АВР для его надёжной работы в условиях КНЭ для сложных схем нефтедобычи с несколькими ПС 35/6(10) кВ.

6. Разработка практических рекомендаций, направленных на повышение надежности систем электроснабжения КНС с указанием режимов работы станций.

Объектом исследования являются кустовые насосные станции, насосное оборудование нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий, функционирующих в условиях воздействия кратковременных нарушений электроснабжения в питающих и распределительных сетях.

Научная новизна.

1. Разработан программный комплекс для оценки работы предложенного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающий электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ и позволяющий определить на основании особого реле направления тока критерии срабатывания АВР.

2. Предложено усовершенствованное пусковое устройство адаптивного АВР, которое отличается от известных новым надежным алгоритмом определения аварийного режима для сложных схем добычи нефти с несколькими ПС 35/6 кВ, позволяющее сохранить непрерывность технологических процессов.

3. Определены критические длительности КЗ и отключений в питающих сетях систем электроснабжения нефтедобывающих предприятий с учетом её структуры и конфигурации, а также режимов работы нагрузки кустовых месторождений.

4. Установлена целесообразность введения особого реле направления тока в предложенный алгоритм работы устройства БАВР для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями.

5. На основании расчетов и опытной эксплуатации определены уставки пускового устройства адаптивного АВР для обеспечения непрерывности технологических процессов при нарушениях электропитания для подстанций 35/6 кВ 4 сложных схем добычи нефти.

Практическая ценность результатов работы.

Разработаны и внедрены опытные образцы микропроцессорного устройства адаптивного АВР с новым алгоритмом работы пускового устройства. Разработаны технические решения, направленные на повышение надежности работы электрооборудования ДНС и КНС. Проведены экспериментальные исследования работы адаптивного АВР для сложных систем электроснабжения с несколькими взаимосвязанными подстанциями 35/6 кВ при изменении мощности включенных СД и АД, видов и места КЗ, которые подтвердили надежность предлагаемого алгоритма и разработанного адаптивного устройства АВР.

Реализация результатов работы.

Основные результаты работы использованы на действующих объектах ОАО «ТНК-BP» для обеспечения надежной работы электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления кустовых месторождений при условиях, попадающих под действие АВР; а также в разработанном проекте привязки комплекса АВР для проектных институтов и инжиниринговых фирм.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новая микропроцессорное устройство быстродействующего АВР, которое отличается от известных надежным алгоритмом определения аварийного режима для сложных схем нефтедобычи с несколькими подстанциями 35/6 кВ и позволяющее обеспечить непрерывность технологических процессов.

2. Программный комплекс для оценки надежности работы усовершенствованного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающей электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ.

3. Результаты лабораторных и экспериментальные исследований АВР для объектов нефтедобычи с несколькими взаимосвязанными ПС 35/6 кВ при изменении числа работающих СД и АД, видов и мест КЗ, которые подтвердили надежность предлагаемого алгоритма и адаптивного устройства АВР.

4. Целесообразность введения особого реле направления тока в предложенный алгоритм работы устройства БАВР для объектов нефтедобычи с кустовыми насосными станциями при различных режимах работы электродвигательной нагрузки подстанции.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались, а опытный образец БАВР выставлялся на: Всероссийской научно-технической конференции «Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования» (г. Томск, 17-19 мая 2006 г.); Всероссийской конференции «Практика эффективной организации энергоснабжения металлургических предприятий в условиях реструктуризации» (Москва, 15-16 ноября 2006 г.); Международной выставке-семинаре «Электрические сети России — ЛЭП-2006» (г. Москва, ВВЦ, 28 ноября - 01 декабря 2006 г.); 6-ом Международном трубопроводном форуме «Трубопроводный транспорт — 2007» (г. Москва, Экспоцентр, 17-19 апреля 2007 г.); на Международной выставке-семинаре «Электрические сети России — ЛЭП-2007», раздел: «Снижение аварийности и повышение надежности передачи электроэнергии» (г. Москва, ВВЦ, 03-06 декабря 2007 г.); на 13 совещании экспертной группы по энергетике ОАО «ТНК-BP» (г. Бузулук, ОАО «Оренбургнефть», 10-12 июля 2008 г.), на научных семинарах кафедры электроснабжения промышленных предприятий МЭИ.

Публикации. Содержание работы нашло отражение в 9 опубликованных печатных работах, в которых отражены основные результаты и выводы, полученные в диссертационной работе.

Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 4 главы, заключение, список литературы из 159 наименований и 5 приложений. Общий объем составляет 206 страниц текста компьютерной верстки.

4.6. Выводы по главе 4

1. Лабораторные испытания АВР подтвердили надежность работы пускового органа по углу и напряжению и выявили, что среднее время реакции при пуске по углу составило 15,3 мс.

2. При трехфазном КЗ в отходящей линии напряжением 35 кВ в цепи питания ПС 35/6 кВ «К-258» (узел 21 схемы замещения) АВР обеспечивает переключение потерявшей питание секции на резервный источник за время t=0,075 с, что меньше критического времени перерыва электроснабжения равного 1^=0,08 с.

3. При несанкционированных отключениях в цепи питания ПС 35/6 кВ «К-258» быстродействующий АВР обеспечивает переключение потерявшей питание секции на резервный источник за время t=0,045 с, что меньше критического времени перерыва электроснабжения ^=0,18 с. При этом все асинхронные двигатели, питающиеся от ПС 35/6 кВ «К-258», сохраняют устойчивость и обеспечивают функционирование технологических процессов. При увеличении времени несанкционированных отключений в цепи питания ПС 35/6 кВ «К-258» до tOTKJI=0,2c (что меньше существующей уставки АВР) непрерывность технологических процессов нарушается и имеет место останов приводов УЭЦН.

4. Из выполненных расчетов определили критическую длительность внешних 3-х фазных КЗ в сетях 110 кВ, которая составила t(3)K3=0,l с. Во всех расчетных режимах успешного АВР ток в ветви на вводе РУ-6 кВ во время переходных процессов не превышает номинального тока выключателей

5. Критическое время КНЭ при внешних трехфазных КЗ в электрической сети 35 кВ составляет 0,085 с. При увеличении длительностью таких КЗ до 0,1с нарушается устойчивость нагрузки и происходит опрокидывание АД.

6. Сравнение расчетных и экспериментальных данных при отключении головного выключателя в цепи питания ПС 35/6 кВ «К258» показало, что погрешность определения напряжений, токов при выбеге и самозапуске комплексной нагрузки системы электроснабжения не превышает 7%.

7. Разработаны проекты шкафов низковольтного комплектного устройств адаптивного АВР для подстанций 6 и 35 кВ нефтедобычи с вакуумными и элегазовыми выключателями, которые обеспечивают автоматическое восстановление нормального режима (реализованную и успешно работающую на ПС 35/6 кВ «К-258»); предназначены для работы в условиях температуры окружающей среды -40С - +40С.

Заключение

В диссертации были рассмотрены проблемы оценки режимов работы комплексной нагрузки систем электроснабжения нефтедобычи, нефтепереработки и насосных станций при потере питания и при КЗ в различных точках питающей сети с целью разработки адаптивного устройства АВР, обеспечивающего восстановление электроснабжения комплексной нагрузки с сохранением их динамической устойчивости. Проведенные в работе теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Разработан программный комплекс для оценки надежности работы усовершенствованного алгоритма АВР в условиях потери питания и при КЗ в различных точках системы электроснабжения нефтедобычи, учитывающей электродвигательную нагрузку напряжением 6(10) и 0,38 кВ, в том числе погружные электродвигатели напряжением от 0,5 до 2,5 кВ, и позволяющий определить на основании особого реле направления тока предложенный критерии срабатывания АВР.

2. Разработан алгоритмом работы особого реле направления тока, надежно работающий при несимметричных коротких замыканиях в системах электроснабжения нефтедобывающих предприятий, имеющих 5-7 подстанций напряжением 35/6 кВ с или без электродвигательной нагрузки напряжением 6 кВ, с нагрузкой кустовых месторождений, включающей привода для электроцентробежных насосов и АД напряжением 380 В.

3. Лабораторными и промышленными испытаниями доказана эффективность и надежность работы предложенного алгоритма и нового критерия тока пускового устройства адаптивного АВР при несимметричных КЗ в питающих сетях подстанции КНС-11.

4. В результате расчетных исследований процессов выбега двигательной нагрузки при несимметричных КЗ выявлено, что предложенный алгоритм работы пускового устройства надежнее известных ранее, т.к. работает во всех

148 рассмотренных случаях нарушений нормального электроснабжения, когда и должен работать.

5. Лабораторными испытаниями АВР подтверждена надежность работы пускового органа по углу и напряжению и определено, что среднее время реакции при пуске по углу составляет 15,3 мс.

6. Расчетными исследования режимов работы электрооборудования СЭС ПС 35/6 «К-258» определены критические длительности КЗ с учетом её структуры и конфигурации, а также возможных аварийных и ненормальных режимов работы, которые составляют:

- при близком трехфазном КЗ в сети 110 кВ ^=0,1 с;

- при близком трехфазном КЗ в сети 35 кВ ^=0,085 с;

- при несанкционированном отключении выключателя в цепи питания подстанции tKp=0,18 с.

7. Времена полного цикла БАВР составляют: а) при трехфазном КЗ в цепи питания подстанции 1:ц=0,075 с; б) при несанкционированном отключении выключателя в цепи питания подстанции tn=0,075 с. Погрешность в оценки времени полного цикла БАВР составила 15%.

8. Сравнение расчетных и экспериментальных данных при отключении головного выключателя в цепи питания ПС 35/6 кВ «К258» показало, что погрешность определения напряжений, токов при выбеге и самозапуске комплексной нагрузки системы электроснабжения не превышает 7%.

9. В результате промышленных испытаний и эксплуатации устройства с декабря 2008 г. выявлено, что а) оно надежно работает при самых сложных нарушениях в питающих сетях; б) обеспечивает удержание электроцентробежных насосов, станков-качалок, насосов повышения пластового давления в работе при КНЭ; в) имеет полное время переключения на резервный источник 65 мс; г) неоднократно успешно сработало за время эксплуатации; д) рекомендовано специалистами и обслуживающим персоналом ОАО «Само-тлорнефтегаз» для внедрения на объектах нефтедобычи.

1. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей. — Л.: Энергоатомиздат, 1983. 128 с.

2. Алексеев B.C., Варганов ГЛ., Панфилов Б.И., Розенблюм Р.Э. Реле защиты. М.: "Энергия", 1976. - 464 с.

3. Андерсон П., Фуад А. Управление энергосистемами и устойчивость. -М.: Энергия, 1980. 568 с.

4. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. Изд. второе. М.: Высшая школа, 1985. - 391 с.

5. Андреев В.А., Овчаренко Н.И. Цифровые направленные реле сопротивления прямой последовательности без мертвой зоны. Электротехника, 2001, № 5 С. 32-34.

6. Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. М.: Высшая школа, 2007. - 639 с.

7. А.с. 505083 СССР, МКИ Н 02 J3/00. Устройство для энергоснабжения потребителей / Галицын А.А.; Горьк. отд. Энергосетьпроект. № 1466266; За-явл. 07.09.70; Опубл. в БИ, 1976, № 8.

8. А.с. 693508 СССР, МКИ Н 02 J 9/06. Устройство для автоматического ввода резерва питания потребителей / Разгильдеев Г.И., Носов К.Б., Брагинский В.И. и др.; Кемеровский технолог, ин-т пищевой пром-ти. №2526208; Заявл. 16.09.77; Опубл. в БИ, 1979, № 39.

9. А.с. 705602 СССР, МКИ Н 02 J 9/06. Устройство для автоматического управления секционными выключателями при самозапуске синхронных двигателей /Чебан В.М., Удалов С.Н.; Новосибирский политехи, ин-т. №2570701; Заявл. 13.01.78; Опубл. в БИ, 1979, № 47.

10. А. с. 8777110. Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой. В.Ф. Си-вокобыленко, А.В. Гребченко. Опубл. в Б.И., 1981, № 40.

11. А. с. 1046844. Устройство для автоматического включения резервного питания потребителей /Стальная М.И., Банкин С.А., Богатырев JIJI., Шевля-ков Э.Ф. Опубл. в Б.И. 1983, № 37.

12. А. с. 1330701. Пусковой орган противоаварийной автоматики /Б.А. Коробейников, И.М Райкин, А.И. Ищенко, Е.А. Беседин, A.M. Смаглиев. -№3935925/24-07. Заявл. 30.07.85. Опубл. 15.08.87. Бюл. № 30.

13. А.с. 1304126. Пусковое устройство автоматического включения резервного питания потребителей /С.И. Гамазин, Д.И. Степанов, С.И. Вершинина, П.В. Гугучкин // Открытия. Изобретения. 1987. № 14.

14. А.с. 1728927. Способ автоматического включения резерва. /С.И. Вершинина, С.И. Гамазин, С.А. Цырук и др. //Открытия. Изобретения. 1992. № 15.

15. Баков Ю.В. Проектирование электрической части электростанций с применением ЭВМ. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 272 с.

16. Банкин С.А., Богатырев JI.JL, Стальная М.И., Шевляков Э.Ф. Быстродействующее АВР для подстанций с синхронной нагрузкой. Электрические станции. 1982. № 1. С. 57-60.

17. Барзам А.Б. Системная автоматика. М.: Энергоатомиздат, 1989. — 446 с.

18. Барзам А.Б. Допустимое время отключения коротких замыканий в системах электроснабжения предприятий с непрерывной технологией. //Промышленная энергетика, 1977, №4. С.31-33.

19. Басс Э.И., Дорогунцев В.Г. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: Издательство МЭИ, 2006. - 296 с.

20. Беляев А.В. Противоаварийное управление в узлах нагрузки с син- , хронными электродвигателями большой мощности: Учебное пособие. ПЭ-Ипк. Санкт-Петербург, 2001. — 80 с.

21. Блантер С.Г., Суд И.И. Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности. М.: Недра, 1980. — 478 с.

22. Белоусенко И.В., Югай В. Ф. О влиянии точности основных исходных данных на расчет параметров устойчивости узла электрической нагрузки //Промышленная энергетика. — 2003. — № 2. — С. 25-29.

23. Белоусенко И.В., Ершов М.С., Ковалев А.П., Якимишина В.В., Шевченко О.А. О расчетах надежности систем электроснабжения газовых комплексов //Электричество. 2004. - № 3. — С. 25-29.

24. Беркович М.А., Гладышев В.А., Семенов В.А. Автоматика энергосистем. М.: Энергатомиздат, 1991. — 240 с.

25. Богорад A.M., Назаров Ю.Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. — М.: Энергия, 1969. — 336 с.

26. Бороденко В.А., Поляков В.Е. О выборе принципа действия пусковых органов АВР //Промышленная энергетика. -1981.-№5.-С. 34-37.

27. Быстродействующее АВР для подстанций с синхронной нагрузкой. /Банкин С.А., Богатырев М.И., Стальная М.И., Шевляков Э.Ф. //Электрические станции. 1982. -№ 1. - С. 57-60.

28. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах вычислительной техники. Л.: Энергоатомиздат, 1977. — 334 с.

29. Важнов А.И. Переходные процессы в машинах переменного тока. JL: Энергия, 1983.-468 с.

30. Веников В.А., Строев В.А. Электрические системы и электрические сети. — М.: Высшая школа, 1998. 512 с.

31. Волкова Н.Н., Гусев Ю.П., Козинова М.А. и др. Методы расчета токов короткого замыкания. /Под ред. И.П. Крючкова. М.: Изд-во МЭИ, 2000. — 59 с.

32. Галицын А.А. Способ ускорения АВР ответственной нагрузки // Промышленная энергетика. 1971. - №1. - С. 48-51.

33. Галицин А.А., Задернюк А.Ф. Опережающее АВР на подстанциях магистральных нефтепроводов // Промышленная энергетика. 1986. № 8. - С. 33-36.

34. Гамазин С.И., Пупин В.М. Методы расчета на ЭВМ условий пуска мощных синхронных двигателей //Промышленная энергетика. 1983. №10. - С. 38- 42.

35. Гамазин С.И., Пупин В.М., Хомутов А.П., Долмацин М.И. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения с электромеханической нагрузкой // Промышленная энергетика. 1988. - №5. - С. 32-37.

36. Гамазин С.И., Ставцев В.А. Цырук С.А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Издательство МЭИ, 1997. - 424 с.

37. Гамазин С.И., Тиджиев М.О., Васильев Е.И. Целесообразные режимы работы вводов на различных уровнях системы электроснабжения //Промышленная энергетика. 2004. № 3. - С. 17-24.

38. Гамазин С.И., Пупин В.М., Марков Ю.В. Обеспечения надежности электроснабжения и качества электроэнергии // Промышленная энергетика. — 2006. -№ 11.-С. 52-57.

39. Гамазин С.И., Медведев А. В., Гумиров Д.Т., Пупин В.М. Устройства быстродействующего АВР и решение проблем непрерывности технологических процессов //Электроинфо, 2008, № 9. — С. 54-63.

40. Георгиади В.Х., Канина Л.П. Комплексная оценка состояния систем теплоснабжения при кратковременных перерывах электроснабжения двигателей сетевых насосных агрегатов //Промышленная энергетика. — 1997. -№10. С. 27-33.

41. Глазков А. Н. Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Недра, 1980. - 245 с.

42. Глебов И.А., Логинов С.И. Системы возбуждения и регулирования синхронных двигателей. Л.: Энергия, 1972. - 113 с.

43. Головацкий В.Г., Пономарев И.В. Современные средства релейной защиты и автоматики электросетей. — Киев: Энергомашвин, 2004. — 640 с.

44. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. М.: Энергоатомиз-дат, 1985.- 136 с.

45. ГОСТ 27514-87. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ. -М.: Изд-во стандартов, 1988. -40 с.

46. Гребченко Н.В., Нури А. О применении быстродействующего АВР двигательной нагрузки //Электричество. 1997. - № 7. - С. 27-33.

47. Гречин В.П. Математические модели для исследования переходных процессов в сложных электроэнергетических системах. Дис. . канд. техн. наук. Иваново. — Ивановский гос. энерг. ин-т, 1997.

48. Гумиров Д.Т., Гамазин С.И., Пупин В.М. Микропроцессорное устройство быстродействующего автоматического включения резерва //Электроинфо, 2008, № 4. С. 64-67.

49. Гумиров Д.Т., Гамазин С.И., Пупин В.М. Микропроцессорное устройство быстродействующего автоматического включения резерва //Электрооборудование, 2008, № 12. С. 10-13.

50. Гульков Ю. В. Повышение качества электроэнергии в узлах нагрузки электрических сетей нефтеперерабатывающих предприятий Дис. . канд. техн. наук. Санкт-Петербург. Санкт-Петербургский гос. горный ин-т(ТУ), 2005. — 20 с.

51. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Копытов Ю.В., Тубинис В.В. Предотвращение нарушений работы промышленных предприятий при кратковременных перерывах электроснабжения //Промышленная энергетика. 1988. - № 1. С. 30-33.

52. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и проти-воаварийной автоматики в энергосистемах. М.: Энергоиздат, 1990. - 390 с.

53. Гуревич Ю.Е. Об упорядочении взаимоотношений энергоснабжающих организаций и промышленных потребителей в области надежности электроснабжения // Электрические станции. — 1998. №9. - С.31-35.

54. Гуревич Ю.Е., Кабиков К.В. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя. М.: ЭЛЕКС-КМ, 2005. 408 с.

55. Гуревич Ю.Е., Файбисович Д.Л., Хвощинская З.Г. О бесперебойности электроснабжения промышленных потребителей //Электричество. 1995. -№ 8. - С. 22-25.

56. Дементьев Ю.А., Кочкин В.И., Мельников А.Г. Применение управляемых статических компенсирующих устройств в электрических сетях //Электричество. 2003. - № 9. - С. 27-33.

57. Ершов М.С., Егоров А.В., Яценко Д.Е. О влиянии параметров энергосистемы на устойчивость узлов электрической нагрузки промышленных предприятий // Промышленная энергетика. — 1997. № 5. - С. 26-29.

58. Ершов М.С., Егоров А.В., Новоселова Ю.В. О влиянии состава нагрузки на устойчивость промышленных электротехнических систем //Промышленная энергетика. -2004. № Ю. - С. 36-41.

59. Жуков В.А. Повышение эффективности работы быстродействующего АВР для подстанций с электродвигательной нагрузкой. Дис. . канд. техн. наук. -М.: МЭИ, 2008. 20 с.

60. Жуков В.В. Развитие методов расчета экспериментального определения токов короткого замыкания. Дис. . докт. техн. наук. — М.: МЭИ, 1998.

61. Жуков В.В. Выбор электрических схем, аппаратов и проводников распределительных устройств электростанций и подстанций. — М.: Моск. энерг. ин-т, 1989.-60 с.

62. Казовский Е.Я., Данилевич Я.Б., Кашарский Э.Г., Рубисов Г.В. Анормальные режимы работы крупных синхронных машин. JL: Наука, 1969. - 429 с.

63. Казовский Е.Я., Насибов В.А., Рубисов Г.В. Переходные процессы при отключении коротких замыканий синхронных машин //Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. — 1972. № 5. - С. 37-46.

64. Калинушкин М.П. Насосы и вентиляторы: Учеб. пособие для вузов. — М.: Высш. шк., 1987.- 176 с.

65. Киреева Э.А, Пупин В.М., Гумиров Д.Т. Современные устройства быстродействующего АВР // Главный энергетик, 2005, № 11. С. 23-25.

66. Корогодский В.И., Кужеков С.П., Паперно Л.Б. и др. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1000 В. М.: Энергоатомиздат, 1987.—247 с.

67. Костелянец B.C. Режимы и надежность работы тиристорного возбудителя синхронных машин. Л.: Энергоатомиздат, 1990. — 125 с.

68. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 672 с.

69. Кузнецов А.В. Повышение бесперебойности функционирования электрической части станций нефтепродуктоперекачки в переходных режимах. Дис. . канд. техн. наук. Казан, гос. энергет. ун-т, 2005. - 16 с.

70. Левченко М.Т., Хомяков М.Н. Автоматическое включение резерва.-М.: Энергия, 1971. 80 с.

71. Линдорф Л.С. Повышение надежности работы синхронных двигателей. М.: Госэнергоиздат, 1960. — 120 с.

72. Лоханин Е.К. Упрощение уравнений синхронной машины для расчета и анализа электромеханических переходных процессов и устойчивости сложной энергосистемы // Электричество. — 2000. № 4. - С. 18-29.

73. Лоханин Е.К., Мамиконянц Л.Г. Еще раз о математическом моделировании синхронных и асинхронизированных машин при анализе процессов в энергосистемах // Электричество. 2000. - № 2. - С. 14-22.

74. Методика определения границ устойчивости и выбора параметров защиты узлов электрической нагрузки систем электроснабжения газовых комплексов. РД 51-50512-01 М.: ОАО «Газпром», 2001. - 24 с.

75. Меньшов Б.Г., Ящерицын В.Н. Повышение надежности электроустановок с синхронными двигателями нефтегазовых предприятий. М.: ВНИИОЭНГ, 1986. - 64 с.

76. Меныпов Б.Г., Суд И.И. Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности. — М.: Недра, 1984. — 416 с.

77. Меныпов Б.Г., Ершов М.С. Вопросы управления электроэнергетическими системами нефтегазовых комплексов в аварийных режимах //Промышленная энергетика. — 1997. № 9. - С. 15-17.

78. Меныпов Б.Г., Ершов М.С., Яризов А.Д. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 2000. — 487 с.

79. Методические указания по устойчивости энергосистем СО № 15334.20.576-2003 от 30.06.2003 М.: Изд-во Департамента науки и техники РАО "ЕЭС России", 2003. - 6 с.

80. Масуэлян Э.С. Справочник по наладке вторичных цепей электростанций и подстанций. М.: Энергия, 1989. — 378 с.

81. Нагай В.И. Повышение технического совершенства релейной защиты распределительных сетей 6-110 кВ электроэнергетических систем. Автореф. дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Юж.-Рос. гос. техн. ун-т, Новочеркасск, 2002. 35 с.

82. Небрат И.Л. Расчет токов короткого замыкания для релейной зашиты: Учебное пособие. ПЭИпк. Санкт-Петербург, 2001. - 52 с.

83. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 608 с.

84. Нудельман Г.С., Федоров Э.К. Пусковое устройство быстродействующего АВР для КРУ 6-10 кВ типа БЭ8302. //Электрические станции. 1993, №2, с. 37-43.

85. Новоселов Ю.Б. Определение ущерба от нарушений электроснабжения объектов нефтедобычи Западной Сибири //Промышленная энергетика. — 1993.-№2.-С. 23-25.

86. Носов К.Б., Дворак Н.М. Способы и средства обеспечения самозапуска электродвигателей. -М.: Энергоатомиздат, 1993. 226 с.

87. Овчаренко Н.И. Автоматика электрических станций и электроэнергетических систем. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2001. 504 с.

88. Онищенко Г.Б., Юньков М.Г. Электропривод турбомеханизмов. М.: Энергия, 1972.-240 с.

89. Паспорт выключателя вакуумного серии BB/TEL-10 ИТЕ А674152.03 ПС. 1998 г.

90. Парфенов А.Н. Автоматизированный электропривод в нефтяной промышленности. Учеб. пособие для вузов. - М.: Недра, 1982. — 224 с.

91. Петриченко В.Е. Моделирование и анализ устойчивости электротехнических систем нефтегазовых производств при возмущениях в электрических сетях. Дис. . канд. техн. наук. — Росс. гос. ун-т нефти и газа, 2007. 22 с.

92. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. -М.: Высш. шк., 1975. — 319 с.

93. Правила устройства электроустановок. — М.: Главэнергонадзор России, 1998. - 608 с.

94. Применение аналоговых вычислительных машин в энергетических системах. Методы исследования переходных процессов /Под ред. Н.И.Соколова. Изд. 2-е. - М.: Энергия, 1970. - 400 с.

95. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. 148 с.

96. Прокопчик В.В. Повышение качества электроснабжения и эффективности работы электрооборудования предприятий с непрерывными технологическими процессами. Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2002. - 283 с.

97. Прокопчик В.В., Курганов В.В., Джарджиманов А.С. Управление самозапуском и режимами работы электродвигателей насосных агрегатов нефтеперекачивающих станций. -М.: ВНИИОЭНГ, 1988. — 55с.

98. Пупин В.М., Басков М.В., Скворцов Д.В. Исследование режимов пуска и самозапуска электродвигательной нагрузки ОАО «СЗСК» с целью обеспечения непрерывности технологических процессов //Промышленная энергетика. 2006. - № 7. С. 23-33.

99. Пупин В.М., Жуков В.А. Достоинства и недостатки микропроцессорных БАВР // Электроэнергия: от получения и распределения до эффективного использования: Материалы Всероссийской научно-технической конференции. Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - С. 92-95.

100. Рубашов Г. М., Кац Р.З., Чиканков Д.В. Быстродействующее устройство АВР в сетях 6 кВ на тиристорном секционном выключателе. Промышленная энергетика, 1984. № 12. — С.14-16.

101. ПЗ.Рубашов Г.М., Аптекарь Д.И., Руцкин О.В., Шишлов Д.Н., Фишман B.C. Управляемое тиристорное АВР в сетях с мощными синхронными двигателями // Промышленная энергетика. — 1995. № 4. — С. 15-18.

102. Рыбак X. А. Обслуживание релейной защиты, электроавтоматики и вторичных цепей электростанций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 578 с.

103. Савзиханов Р.К. Разработка самонастраивающихся комбинированных устройств быстродействующих АВР для промышленных подстанций 6(10) кВ. Дис. . канд. техн. наук. -М.: МЭИ, 1993. -20 с.

104. Свиридов Ю.П. Повышение устойчивости и экономичности систем водоснабжения городов совершенствованием автоматики и электропривода насосных агрегатов. Энергосбережение (Средняя Волга), 1999 № 3 С. 66-67

105. Сивокобыленко В.Ф., Гребченко Н.В. Быстродействующее устройство ввода резерва для ответственных потребителей с двигательной нагрузкой //Электричество. 1981. - № 1. - С. 56-59.

106. Сивокобыленко В.Ф., Лебедев В.К. Анализ переходных процессов в узлах энергосистемы с мощными синхронными двигателями //Изв. АН. Энергетика. 1992. - № 3. - С. 68-75.

107. Слизский Э.П., Шкута А.Ф., Бруев И.В. Самозапуск электроприводных компрессорных станций магистральных газопроводов. М.: Недра, 1991. — 187 с.

108. Слодарж М.Н. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей. М.: Энергия, 1977. - 216 с.

109. СО 34.35.302-2006 Инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций. ФГУП НТЦ ИНФОРМРЕГИСТР за № 0320301011, выд. св-во per. № 3500 от 19.10.2003 - 114 с.

110. СО РД 34.35.310-97 Общие технические требования к микропроцессорным устройствам защиты и автоматики энергосистем М.: СПО ОРГРЭС, 2003. 19 с.

111. СО РД 34.35.113 Руководящие указания по противоаварийной автоматике энергосистем М.: СПО ОРГРЭС, 1987. - 13 с.

112. Собственные нужды тепловых электростанций /Э.М. Аббасова, Ю.М. Голоднов, В.А. Зильберман, А.Г. Мурзаков. Под ред. Ю.М. Голоднова. — М.: Энергоатомиздат, 1991. 272 с.

113. Степанов Д.И. Разработка новых устройств синфазного быстродействующего автоматического включения резерва в система промышленного электроснабжения. Дис. . канд. техн. наук. — Москва. — МЭИ, 1996. -206 с.

114. Сушков В.В., Пухальский А.А., Фрайштетер В.П. Оценка устойчивости технологических систем добычи нефти при нарушениях электроснабжения // Промышленная энергетика. — 2002. № 6. - С. 44-49.

115. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей /Под ред. Л.Г. Мамиконянца, 4-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 240 с.

116. Табачникова Т.В. Оптимизация режимов работы электротехнического комплекса предприятий нефтегазодобывающей промышленности. Дис. . канд. техн. наук. — Санкт-Петербург, гос. политехи, ун-т, 2005. 23 с.

117. Турк В.И., Минаев А.В., Карелин В.Я. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1977.- 297 с.

118. Фишман В.В. Построение систем РЗиА при наличии собственных источников электроэнергии у потребителей //Новости электротехники. 2002. -№6(18).

119. Фишман В.В. Провалы напряжения в сетях промпредприятий. Причины и влияние на электрооборудование // Новости электротехники. — 2004. -№ 5(29).

120. Фролова О.В. Разработка комплекса программных средств для моделирования электромагнитных процессов в электроэнергетических системахдля релейной защиты. Дис. . канд. техн. наук. — Иваново. — Ивановский гос. энерг. ин-т, 1998.

121. Чернобровов Н.В., Семенов В.А. Релейная защита энергетических систем. — М.: Энергоатомиздат, 1998. — 800 с.

122. Чаронов В.Я., Борисов А.Ф., Иванов А.Г. Комплексная система управления и защиты синхронных двигателей кустовых насосных станций //Промышленная энергетика. — 1997. № 12. — С. 9-12.

123. Черных И.А., Шилов И.Г. Повышение устойчивости работы электродвигателей при провалах напряжения // Электрика. — 2006. № 2. — С. 36-38.

124. Шабад М.А. Релейная защита и автоматика на подстанциях, питающих синхронные двигатели. — JL: Энергоатомиздат, 1984. — 64 с.

125. Шнеерсон Э.М. — Динамика сложных измерительных органов релейной защиты. — М.: Энергоиздат, 1981. — 208 с.

126. Электрические и электронные аппараты /Под ред. Ю.К.Розанова. — М.: Информэлектро, 2001. 420 с.

127. Югай В.Ф. Влияние параметров электротехнических систем на расчетные показатели устойчивости узлов нагрузки промышленных комплексов с учетом достоверности исходных данных. Дис. . канд. техн. наук. М.: РГУНГ, 2003.- 152 с.

128. Brown R.E., Hanson А.Р., Willis H.L. Assessing the reliability of distribution networks. IEEE Computer Applications in Power Magazine. V. 14, №1,2001.-PP. 44-49.

129. Chu R.F., Weygandt P.N. A simplified approach to synchronous modeling and parameter measuring techniques. IEEE. PES. Winter Meeting. -1980. - PP. 1-9.

130. Hammons T.J., Winning D.J. Comparisons of synchronous machine models in the study of the transient behaviour of electrical power systems. Proc. DEE. Vol. 118, № 10, 1971. PP. 1442-1458.

131. Gyugyi L., Schauder C., Sen K. Static synchronous series compensator. A solid-state approach to series compensation of transmission lines //IEEE Trans. Power Delivery. 1997. -T. 2. PP. 127-137.

132. IEC Standard 1000-2-2. Compatibility levels for low frequency conducted disturbances and signalling in public low voltage power supply systems.

133. Jantke K., Krumm R., Vieille R. 30 ms High Speed Transfer System for optimized supply of energy. Elektrotechnik + Automation. №22, 2001. SS. 1-2.

134. Kasikci Ismail. Kurzschlussberechnung in Drehstromnetzen. Electro-und Gebaudetechn. V. 78, №7, 2003. SS. 54-59.

135. Maio L., Gemme C., Krumm R. Fast power switchover keeps production lines running. ABB Reviw. №2, 2002. SS. 38-42.

136. Mello F.P., Hannett L.H. Valuation of synchronous machine models and derivation of model parameters from tests. IEEE. Transaction on Power Apparatus and Systems. V. PAS-100, № 2, 1981. PP. 662-672.

137. Pohjanheimo P. A Probabilistic method for comprehensive voltage sag management in power distribution systems. Helsinki University of Technology. -2003.- 106 P.

138. PCT WO 03/056679 А1 от 10.07.2003. High Speed Transfer System. /Luciano Di Maio, Andrea Andenna, Fabio Gatelli, Andrea Crespi //PCT/EP02/14489, 10.07.2003.

139. Rotating electrical machines. Part 4. Methods for determination synchronous machine quantities from tests. IEC Publication 34-4. 1985.

140. Rogers G.J., Smith J. R. Mathematical models of Synchronous electrical machines. Int. J. Numer. Meth. Enq. V. 6, № 4, 1973. PP. 459-466.

141. Prokuda В., Hernandez A. Improving Process Reliability due to Electrical Interruptions Part I. Rely Part. - 11 P.

142. A.P. Gabba, D.S. Hill Make Automatic Power Source Transfers a Success for You Plants. IEEE Transactions on Industry Applications. Vol. 37, №2 Mar/Apr 2001.

143. Charles J. Mozina Automatic High-Speed Transfer of Power Plant Auxiliary System Load—Theory and Application. IEEE PES, 2005 Conference and Exposition in Africa. Durban, South Africa, 11-15 July 2005. PP. 332-336.