На правах рукописи Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и системы

На правах рукописи
Бабурин Сергей Васильевич
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ С ГАЗОТУРБИННЫМ
ПРИВОДОМ
Специальность 05.09.03 – Электротехнические комплексы и
системы
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2007
Работа выполнена в государственном образовательном
учреждении высшего профессионального образования СанктПетербургском государственном горном институте им.
Г.В. Плеханова (техническом университете)
Научный руководитель:
доктор технических наук, профессор
Абрамович Борис Николаевич
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор
Смоловик Сергей Владимирович
кандидат технических наук
Першин Павел Иванович
Ведущее предприятие: ОАО Гипроспецгаз
Защита состоится 25 октября 2007 года в 14 час 15 мин. на
заседании диссертационного совета Д 212.224.07 при СанктПетербургском государственном горном институте (техническом
университете) им. Г.В. Плеханова по адресу: 199106, г. СанктПетербург, В.О., 21 линия, д.2, ауд. №7212. С диссертацией
можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского
государственного горного института.
Автореферат разослан “_25_” _сентября__ 2007 г.
УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ
диссертационного совета
д.т.н., профессор
С.Л. ИВАНОВ
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Компрессорные станции с
газотурбинным приводом (КСГП) широко распространены на
объектах магистральных газопроводов. Количество КСГП
составляет более 80% от общего числа компрессорных станций
магистральных газопроводов. Мощность, необходимая для
электроснабжения потребителей электроэнергии КСГП, в том числе
циркуляционных насосных установок, систем водяного охлаждения
и маслонасосов, вентиляционных агрегатов насосных станций
производственного и питьевого водопроводов и др., составляет 5-6%
(800-1000кВА)
от мощности газовой
турбины
привода
центробежных нагнетателей таких станций. Несмотря на это
эффективность функционирования компрессорных станций с
газотурбинным приводом в значительной мере определяется
надежностью работы их системы электроснабжения (СЭС).
Основными потребителями электроэнергии на данных
предприятиях являются приводы маслонасосов, вентиляторов,
пожарных насосов, средства
технологической автоматики
газоперекачивающих агрегатов, связи, автоматизированная система
управления (АСУ). Как правило, эти установки относятся к
потребителям особой группы по надежности и бесперебойности
электроснабжения.
Нарушение
электроснабжения
этих
электроустановок ведет к аварийным остановкам КСГП и
недоотпуску продукции.
Большая протяженность низко- и высоковольтных сетей,
значительная удаленность КСГП от сетей единой энергосистемы,
являются основными преградами на пути повышения надежности и
экономичности электроснабжения. Поэтому добиться повышения
надежности и экономичности можно за счет реконструкции систем
внешнего и внутреннего электроснабжения.
Большое количество аварийных повреждений связано с
возникновением грозовых и коммутационных перенапряжений в
питающей линии электропередачи (ЛЭП) и сетях КСГП и с
несрабатыванием устройств защиты от токов короткого замыкания
3
при питании потребителей электроэнергии от автономного
источника вследствие значительного уменьшения токов к.з.
В этой связи задача повышения надежности систем
электроснабжения компрессорных станций с газотурбинным
приводом представляется актуальной.
Цель работы – повышение надежности электроснабжения
компрессорных станций с газотурбинным приводом путем
обоснования рациональной системы электроснабжения и разработки
алгоритма эффективного функционирования ее в нормальных и
аварийных режимах.
Идея работы заключается в обеспечении надежного и
эффективного электроснабжения компрессорных станций с
газотурбинным приводом путём обоснования рациональной схемы
электроснабжения, в которой обеспечиваются требуемые показатели
надежности и качества электрической энергии при питании от
различных источников электроснабжения.
Задачи исследования:
Для достижения поставленной цели необходимо решить
следующие задачи:

выявить закономерности протекания переходных процессов
при пуске автономной электростанции, сбросе, набросе
нагрузки, возникновении коротких замыканий в СЭС КСГП
при питании от автономного источника;

разработать алгоритм эффективного функционирования
схемы электроснабжения в нормальных и аварийных
режимах работы КСГП, обеспечивающий требуемый
уровень надежности электроснабжения электроустановок;

обосновать
систему
ограничения
грозовых
и
коммутационных
перенапряжений,
обеспечивающую
снижение возникающих перенапряжений до безопасного
уровня;

разработать рекомендации по выбору рациональной
структуры системы электроснабжения КСГП, в которой
обеспечивается
требуемый
уровень
надежности
электроснабжения электроустановок при отказах отдельных
источников питания;
4

разработать рекомендации по согласованию уставок
устройств защиты и сетевой автоматики при переходе от
централизованного электроснабжения к автономному.
Методы исследований: в работе использованы методы
теории
электрических
цепей,
систем
электроснабжения
электротехнических комплексов, численные методы решения
уравнений,
теории
вероятности,
метод
моделирования
электромагнитных процессов в системах электроснабжения с
помощью ЭВМ.
Положения, выносимые на защиту:
1. На основе предложенных параметров, характеризующих
конфигурацию и состав системы электроснабжения,
выявлены
функциональные
зависимости
частоты
возникновения отказов и среднего времени восстановления
от показателей надежности участков системы между
источниками
автономного
и
централизованного
электроснабжения и нагрузкой, которые позволяют на
стадии проектирования оценить надежность системы
электроснабжения и выявить ее рациональную структуру.
2. Разработанный алгоритм эффективного функционирования
системы электроснабжения в нормальном режиме, при пуске
автономной
электростанции,
набросе
нагрузки,
возникновении коротких замыканий при питании от
энергосистемы и от автономного источника позволяет
повысить
устойчивость
работы
оборудования
компрессорной станции и согласовать уставки устройств
релейной защиты и сетевой автоматики.
Научная новизна работы:
 Выявлены зависимости показателей надежности от
конфигурации
системы
электроснабжения
параметров электрических нагрузок, числа и
мощности источников резервного и аварийного
питания.
 Разработана математическая модель, позволяющая
выявить закономерности протекания переходных
процессов при пуске автономной электростанции,
5
сбросе, набросе нагрузки, возникновении коротких
замыканий в СЭС КСГП при питании от автономного
источника в среде Math LAB.
Обоснованность
и
достоверность
полученных
результатов базируется на применении положений теории
электрических цепей, электромагнитных процессов в системах
электроснабжения и электрических машинах, теории вероятности,
численных методах решения уравнений, методах математического
моделирования с помощью ЭВМ, удовлетворительной сходимостью
теоретических результатов с экспериментальными данными.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
 Даны рекомендации по выбору рациональной
структуры СЭС, обеспечивающей повышение
надежности электроснабжения потребителей КСГП;
 разработан алгоритм электроснабжения КСГП,
позволяющий обеспечить надежное и эффективное
функционирование компрессорной станции при
отказах источников питания;
 разработана система защиты от грозовых и
коммутационных перенапряжений сетей КСГП,
позволяющая
повысить
надежность
электроснабжения;
 разработаны рекомендации по согласованию уставок
устройств защиты и сетевой автоматики при
переходе от централизованного к автономному
электроснабжению.
Реализация выводов и рекомендаций работы.
Результаты работы переданы для использования при
проектировании систем электроснабжения КСГП в ОАО
“Гипроспецгаз”.
Личный вклад автора
Поставлены задачи исследований, дана методология их
решения, разработана математическая модель, позволяющая
определить показатели надежности различных вариантов системы
электроснабжения КСГП, получены характеристики переходных
процессов в системе электроснабжения при питании от автономного
6
источника, разработан алгоритм работы системы в нормальных и
аварийных режимах работы, разработана система защиты сетей
КСГП от грозовых и коммутационных перенапряжений.
Апробация. Основные положения и результаты работы
докладывались и получили положительную оценку на конференциях
молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» в
2004, 2005, 2006 гг. в СПГГИ (ТУ), «Новые идеи в науках о земле» в
2005, 2006 гг.
Публикации.
Основные
результаты
диссертации
опубликованы в 5 печатных работах, в том числе 2 в журналах
перечня ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из
введения, 5 глав и заключения, изложенных на 140 страницах,
содержит 40 рисунков, 18 таблиц, список литературы из 90
наименований.
Во введении дана общая характеристика работы, обоснована
ее актуальность.
В главе 1 приведена характеристика рассматриваемой
научно-технической
задачи
повышения
надежности
и
эффективности электроснабжения, сформулированы цель и задачи
исследования.
В главе 2 произведен анализ вариантов структуры
электроснабжения КСГП, разработана математическая модель для
определения показателей надежности для различных конфигураций
СЭС, даны рекомендации по выбору рациональной структуры СЭС.
В главе 3 произведено математическое моделирование
переходных процессов в СЭС при питании от автономных
источников (сброс, наброс нагрузки, к.з. на шинах электростанции,
пуск асинхронного двигателя большой мощности) выявлен
рациональный
способ
принятия
нагрузки
автономной
электростанцией.
В главе 4 разработаны алгоритмы функционирования
системы электроснабжения КСГП в нормальных и аварийных
режимах.
В главе 5 разработана система ограничения грозовых и
коммутационных перенапряжений, возникающих в сетях КСГП.
7
Заключение отражает обобщенные выводы по результатам
исследований в соответствии с целью и решенными задачами.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. На основе предложенных параметров, характеризующих
конфигурацию и состав системы электроснабжения, выявлены
функциональные зависимости частоты возникновения отказов
и среднего времени восстановления от показателей надежности
участков системы между источниками автономного и
централизованного электроснабжения и нагрузкой, которые
позволяют на стадии проектирования оценить надежность
системы электроснабжения и выявить ее рациональную
структуру.
При выборе схемы электроснабжения КС намечаются
несколько вариантов. Все эти варианты должны удовлетворять
требованиям
ПУЭ,
предъявляемым
к
электроснабжению
потребителей соответствующей категории. Для потребителей
первой категории требуется питание от двух независимых
источников, причем независимыми источниками считаются как
шины двух станций или подстанций, так и две секции или системы
шин одного распределительного устройства. Была выполнена
сравнительная оценка существующего и возможных рациональных
вариантов электроснабжения КСГП (рис. 1):
а)
АИ
ЕЭС
б)
АвЭС
ЕЭС
КТП КС
в)
ЕЭС
АвЭС
АвЭС
АИ
КТП КС
АИ
г)
КТП КС
ЕЭС
АвЭС
КТП КС
Рис. 1 Варианты системы электроснабжения КСГП
8
АИ
а) электроснабжение от энергосистемы (ЕЭС) по двум
одноцепным ЛЭП и аварийного источника (АИ);
б) электроснабжение от энергосистемы по одноцепной ЛЭП,
от двух автономных электростанций (АвЭС) и аварийного
источника;
в) электроснабжение от энергосистемы по двуцепной ЛЭП,
от автономной электростанции и аварийного источника;
г) электроснабжение от энергосистемы по двум одноцепным
ЛЭП, от автономной электростанции и аварийного источника.
На основе статистических данных наработок на отказ и
законах распределения основных элементов СЭС (выключателей,
трансформаторов, систем сборных шин) был установлен вид закона
распределения СЭС КСГП. Результаты проверки показали, что при
сравнительной оценке может быть принят экспоненциальный закон
распределения наработок на отказ электрооборудования СЭС, как
наиболее точно аппроксимирующий статистические данные.
В результате эквивалентных преобразований обобщенной
структурной схемы СЭС КСГП с учетом экспоненциального закона
распределения наработок на отказ электрооборудования СЭС
структурная схема СЭС преобразуется к виду, приведенному на
рис.2.
АЭС1
17
А1, В1
ЛЭП1
18
ЛЭП2
А2, В2
АЭС2
А3, В3 21
20
А4, В4
К потребителям КСГП
19
Рис. 2 Структурная схема СЭС
Для каждого источника электроэнергии введены параметры,
характеризующие конфигурацию и состав СЭС: для частоты отказов
- А и для среднего времени восстановления - В. Значения
параметров А и В рассмотрим на примере элементов 17 (21) и 18
9
(20). При наличии обоих источников ЛЭП1 и АЭС1 все параметры
А1 В1 А2 В2 равны единице. Если присутствует только один
источник ЛЭП1 или АЭС1 параметры А и В будут рассчитываться
по формулам приведенным в табл. 1, где к и  к - частота отказов и
среднее время восстановления к-го элемента СЭС.
Таблица 1
Параметры А и В при наличии одного из источников
Параметр
АЭС 1 (2)
ЛЭП 1 (2)
А1 (А4)
1
8760
17( 21)
В1 (В4)
1  1  4 17( 21)
1  1  4 18( 20)
2 17( 21)
2 17( 21)
8760
1
А2 (А3)
18( 20)
В2 (В3)
1  1  4 17( 21)
1  1  4 18( 20)
2 18( 20)
2 18( 20)
В результате выявлены обобщенные зависимости частоты
отказов  0 , среднего времени восстановления  0 СЭС КСГП в
целом в виде:
 0  A3 20 A4  21 8760 2  A117 A2 18 B1 17 B2 18 8760 1  19 19 B3 20  B4 21  



 A117 A2 18 B1 17  B2 18 8760 1  19 B3 20 B4 21 ,


A3 20 A4 21 В3 20 В4 21 A117 A218 В1 17 В2 18 8760 1  19 19
0 
.
0 8760 2
Наработка на отказ Т и вероятность безотказной работы P(t)
с учетом  0 и  0 определим по формулам:
T
1
0
 t
, P(t )  e 0 .
10
Таблица 2
Показатели надежности для различных вариантов системы
электроснабжения КСГП
Вариант схемы
Двуцепная ЛЭП
и автономная
электростанция
Частота Среднее время Наработка
Вероятность
отказов восстановления на отказ T , безотказной
лет
работы P (t ) за
0 , ч
 0 , год-1
год
0,0243
3,21
41,2
0,976
Двуцепная ЛЭП
и две автономных 0,0111
электростанции
4,39
90,2
0,989
0,0127
4,15
78,6
0,987
0,011
4,4
90,7
0,989
Две ЛЭП
Две ЛЭП и
автономная
электростанция
В табл. 2 приведены рассчитанные показатели надежности
для различных схем электроснабжения КСГП. Из таблицы видно,
что лучшие показатели надежности относятся к вариантам схем с
одной ЛЭП и двумя автономными электростанциями и с двумя ЛЭП
и автономной электростанцией. Для обоих вариантов наработка на
отказ превышает срок службы электрооборудования, что позволяет
считать эти варианты СЭС КСГП достаточно надежными.
Из этого можно сделать вывод, что для повышения
надежности электроснабжения КСГП необходимо существующую
схему электроснабжения дополнить линией электропередачи от
энергосистемы или автономной электростанцией. Реализация и того
и другого варианта связана с различным уровнем капитальных и
эксплуатационных затрат.
Без учета топливной составляющей затрат для
сравниваемых вариантов максимальная длина дополнительной
ЛЭП определится из выражения
l
S  cos   25000  C р уд  Р
Спр. у
11
, км.
где l -длина дополнительной линии, км.; C пр. у - затраты на
проведение одного км., руб./км.; C р уд - стоимость одного кВт
присоединенной мощности, руб./кВт; Р – присоединенная мощность
в кВт; S – мощность автономной электростанции, кВА;
коэффициент 25000 учитывает стоимость 1 кВт мощности
автономной электростанции (по данным компании ООО «Звездаэнергетика»).
Установлено, что максимальная длина дополнительной
ЛЭП, при которой нецелесообразна установка второй автономной
электростанции, составляет 4,5 км.
В настоящее время по разным оценкам от 50% до 70%
территории
России
не
охвачены
централизованным
электроснабжением. Поэтому зачастую на этих территориях бывает
очень сложно, а иногда невозможно и нецелесообразно проводить
вторую ЛЭП для питания КСГП. В этом случае предпочтение
отдается установке еще одной автономной электростанции.
2. Разработанный алгоритм эффективного функционирования
системы электроснабжения в нормальном режиме, при пуске
автономной электростанции, сбросе, набросе нагрузки,
возникновении коротких замыканий при питании от
энергосистемы и от автономного источника позволяет повысить
устойчивость работы оборудования компрессорной станции и
согласовать уставки устройств релейной защиты и сетевой
автоматики.
Была разработана математическая модель для исследования
работы системы электроснабжения КСГП. Для проверки
адекватности модели были проведены экспериментальные
исследования.
Расхождение
полученных
характеристик
с
результатами математической модели не превышает 3-5%.
Блок-схема программы моделирования работы системы
электроснабжения КСГП представлена на рис.3.
12
Рис. 3. Блок-схема программы моделирования работы системы
электроснабжения
При переходе системы к автономному электроснабжению,
после успешного запуска автономной электростанции, начинается
подключение электрической нагрузки КСГП к АЭС. Мощность
автономной электростанции выбирается таким образом, чтобы
обеспечить электроснабжение потребителей I категории при
возникновении отказов в питающей энергосистеме. Суммарная
мощность подключаемой нагрузки составляет до 90% от мощности
АЭС. Наиболее тяжелым условием в таких системах является
прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей, доля
которых составляет до 30% от мощности автономной
электростанции. В связи с большим пусковым током таких
двигателей возникают потери напряжения в системе, при этом
может произойти нарушение устойчивости работы системы.
Поэтому необходимо оценить величину потерь напряжения при
пуске двигательной нагрузки, а так же определить очередность
принятия нагрузки, при которой потери напряжения не будут
превышать установленных пределов.
13
При одновременном пуске всей двигательной нагрузки I
категории КСГП возникают потери напряжения на шинах
электростанции до 25% от номинального. Для того чтобы
уменьшить провал напряжения необходимо осуществлять
последовательный пуск двигателей и остальных потребителей I
категории рис. 4.
Принятие
нагрузки
автономной
электростанцией
осуществляется в несколько этапов. На каждом этапе происходит
запуск двигателей, общая мощность которых составляет 5-6 % от
мощности электростанции. При этом потери напряжения не
превышают 10% от номинального значения. После успешного
запуска АД производится подключение оставшейся нагрузки
(освещение, отопление, КИПиА, АСУ, средства связи).
Рис.4. Мощность, напряжение, частота вращения и частота напряжения
генератора при последовательном пуске двигательной нагрузки
По результатам моделирования было выявлено, что при
переходе системы от централизованного электроснабжения к
автономному происходит уменьшение токов короткого замыкания в
2-5 раз, что приводит к несрабатыванию устройств релейной
14
защиты. В связи с этим встает вопрос согласования уставок
устройств защиты при питании от различных источников.
Это достигается путем установки автоматических пунктов
переключения, в состав которых входит два комплекта устройств
защиты. При исчезновении напряжения в питающей ЛЭП
осуществляется автоматическое переключение системы на питание
от автономного источника. Одновременно с этим производится
смена комплектов защит.
С учетом результатов моделирования был составлен граф состояний
и переходов системы электроснабжения КСГП в процессе
эксплуатации (рис. 5).
Рис. 5. Граф состояний и переходов системы в процессе эксплуатации
Е1- все источники работоспособны, система работоспособна; Е2 –
внешний источник восстанавливается после отказа оба автономных
источника в работе, система работоспособна; Е3 – внешний
источник в работе, один из автономных источников
восстанавливается после отказа; Е4 – внешний источник в работе,
оба автономных источников восстанавливается после отказа; Е5 –
внешний источник и один из автономных источников
восстанавливаются после отказа, часть менее ответственных
потребителей отключена, потребители I категории питаются от
15
Нормальная работа КСГП.
Электроснабжение от
энергосистемы U=Uн.
Нет
Да
U-Uн>10% Uн
Команда на
запуск АЭС
n=n+1
Нет
Да
U-Uн>10% Uн
Нет
Да
Число пусков n<3
Нет
Да
Потребители особой
группы питаются от
аккумуляторной батареи.
Остальные потребители
отключены.
АЭС
запустилась?
Останов
АЭС
Последовательный пуск
двигательной и активной
нагрузки. Смена уставок
устройств РЗ и СА.
Да
Нет
U-Uн>10% Uн
Нет
U-Uн>10% Uн
Да
Нет
Да
Батарея
разрядилась?
Да
Нет
АЭС вышла из
строя?
Потребители II, III
категории отключаются.
Потребители I категории
подключаются к
оставшейся в работе АЭС
Нет
Да
Нет
Топливо
закончилось?
Аварийный
останов КСГП
Да
U-Uн>10% Uн
Да
Топливо
закончилось?
Нет
Рис. 6. Алгоритм работы системы электроснабжения компрессорной
станции в нормальных и аварийных режимах работы
16
автономного источника, частичный отказ; Е6 – частичный отказ изза неуспешного переключения нагрузки внешнего источника на
автономные; Е7 – полный отказ при неработоспособном внешнем
источнике и истечении времени работы системы от автономного
источника; Е8 – все источники восстанавливаются после отказа,
полностью неработоспособное состояние.
В соответствии с этим графом был разработан алгоритм
функционирования системы электроснабжения КСГП в нормальных
и аварийных режимах (рис. 6).
В
целях
дальнейшего
повышения
надежности
электроснабжения была разработана система защиты от грозовых и
коммутационных перенапряжений. Ограничители I и II классов
выполняют
функцию
защиты
от
дифференциальных
перенапряжений и включаются между токоведущими проводниками
и нулевым рабочим проводником. Возможные синфазные
перенапряжения при необходимости ограничиваются относительно
РЕ проводника с помощью разрядников.
Достоинством приведенной схемы является то, что нулевой
рабочий и нулевой защитный проводники связаны между собой с
помощью разрядника, который не имеет тока утечки, в отличие от
варистора а также обладает значительно меньшей емкостью. Для
защиты электроустановки и ОПН всех типов от режимов короткого
замыкания необходимо предусматривать дополнительную защиту в
виде предохранителей или автоматов защитного отключения,
устанавливаемых в цепь последовательно с каждым ОПН. В случае
необходимости размещения защитных устройств на расстоянии
менее 10 м или рядом необходимо использовать «искусственную
линию задержки» в виде импульсного разделительного дросселя.
Это обеспечивает последовательное срабатывание ОПН от более
мощных к мощным. При возникновении ситуации, когда
управляющая электронная аппаратура, подключенная к общему
контуру заземления объекта, отказывает из-за наличия высоких
уровней помех в системе заземления. В этом случае необходимо
использовать дополнительный контур заземления (функциональное
заземление), электрически не связанный с защитным заземлением.
При этом встает вопрос защиты оборудования, подключенного к
17
такому заземляющему устройству. Для выравнивания разности
потенциалов, возникающей в этом случае, между двумя
независимыми
контурами
заземления
(защитным
и
функциональным)
устанавливаться
специальный
потенциаловыравнивающий разрядник.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации, представляющей собой законченную научноквалификационную работу, на базе выполненных теоретических и
практических исследований решена актуальная задача повышения
надежности
электроснабжения
компрессорных
станций
с
газотурбинным приводом путем обоснования рациональной
структуры системы электроснабжения и разработки алгоритма ее
функционирования в нормальных и аварийных режимах.
Основные результаты диссертационной работы заключаются
в следующем:
1. Выявлен
диапазон
вариаций
параметров
системы
электроснабжения КСГП. Установлено, что мощность
потребителей первой категории составляет 45-50%, а мощность
потребителей особой группы 5-6% от общей электрической
нагрузки КСГП.
2. Установлены зависимости показателей надежности от
конфигурации
системы
электроснабжения,
параметров
электрических нагрузок, числа и мощности источников
резервного и аварийного питания, позволяющие выявить
рациональную
структуру
системы
электроснабжения,
обеспечивающую требуемый уровень надежности.
3. Произведена сравнительная оценка эффективности схем
электроснабжения КСГП с двумя ЛЭП и одной АЭС и двумя
АЭС и одной ЛЭП. Показано, что при длине дополнительной
линии
более
4,5
км
целесообразно
устанавливать
дополнительную
автономную
электростанцию
вместо
дополнительной ЛЭП.
4. Разработана математическая модель системы электроснабжения
КСГП, позволяющая оценить качество электрической энергии
при сбросе, набросе нагрузки, при одновременном и
последовательном
пуске
двигательной
нагрузки,
при
18
возникновении коротких замыканий на шинах 0,4 кВ при
питании от энергосистемы и автономного источника.
5. Установлено что при последовательном пуске двигательной
нагрузки КСГП в 5 этапов, при запуске на каждом этапе не
более 3-4% от общей мощности потребителей компрессорной
станции, потеря напряжения не превышает 10% от
номинального значения, а снижение частоты питающего
напряжения не превышает 2% от номинальной.
6. Установлено, что при переходе от централизованного к
автономному электроснабжению происходит уменьшение токов
короткого замыкания в 2-5 раз. Даны рекомендации по
согласованию уставок устройств защиты и сетевой автоматики в
зависимости от вида источника электроснабжения.
7. Разработаны алгоритмы электроснабжения КСГП в нормальных
и аварийных режимах, позволяющие путем резервирования
централизованных и автономных источников питания,
согласования уставок устройств релейной защиты и сетевой
автоматики обеспечить заданные показатели надежности
электроснабжения.
8. Разработана система ограничения грозовых и коммутационных
перенапряжений в сетях компрессорной станции, позволяющая
повысить
надежность
функционирования
основного
электрооборудования. Данная система позволяет снизить
количество отказов при возникновении перенапряжений в 2 и
более раза.
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1. Бабурин
С.В.
Выбор
схемы
электроснабжения
компрессорной станции с газотурбинным приводом по
критерию надежности // Записки Горного института. Том
167. Часть 1 – РИЦ СПГГИ(ТУ), СПб, 2006, С. 159-161.
2. Бабурин С.В. Выбор закона распределения наработок до
отказов различных видов электрооборудования // 5-я
международная научно-практическая конференция «Наука и
новейшие технологии при поисках, разведке и разработке
месторождений
полезных
ископаемых»
Материалы
конференции, - М, 2006, С. 189.
19
3. Абрамович Б.Н. Повышение надежности электроснабжения
компрессорных станций с газотурбинным приводом /
Абрамович Б.Н., Петров С.П., Бабурин С.В. // «Горное
оборудование и электромеханика» М, 2007, №8, С. 14-17.
4. Бабурин С.В. Математическое моделирование переходных
процессов в системах электроснабжения содержащих
автономные источники / Бабурин С.В., Устинов Д.А.// СПб,
Изд-во СПбГТУ, 2007, 28 с.
5. Бабурин С.В. Синхронизация автономных электростанций в
условиях
несинусоидального
напряжения
//
6-я
международная научно-практическая конференция «Наука и
новейшие технологии при поисках, разведке и разработке
месторождений
полезных
ископаемых»
Материалы
конференции, - М, 2007, С. 213.
20