Использование устройств плавного пуска высоковольтных

«Использование устройств плавного
пуска высоковольтных
электродвигателей для повышения
надежности энергообъектов
нефтегазового комплекса»
Выступающий генеральный директор ОАО «ВНИИР»,
кандидат технических наук
Шамис Михаил Александрович
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
«Всероссийский научно-исследовательский,
проектно-конструкторский и технологический
институт релестроения»
Основные направления
деятельности:
 Аппаратура релейной защиты и автоматики,
 Электрооборудование для кораблей и судов,
 Низковольтная контактная и бесконтактная
коммутационная аппаратура,
 Оборудование для пуска и управления
электродвигателями,
 Клеммные зажимы и соединители,
 Испытания и сертификация продукции.
Более 40 лет работы на электротехническом рынке!
Количество работающих - около 700 человек,
356 сотрудников имеют высшее образование, 17 – докторов
и кандидатов технических наук.
 Центр по испытаниям низковольтной аппаратуры
оснащен уникальным оборудованием, позволяющим
проводить практически все виды испытаний
электротехнических изделий.
 3 библиотеки: техническая на 125 тысяч книг,
стандартов –
16 тысяч единиц, патентный фонд – свыше 230 тысяч
единиц.
 Свыше 1 500 изобретений защищены патентами или
авторскими свидетельствами.
Способность выполнять полный цикл работ:
СЕРВИСНОЕ
ОБСЛУЖИВАНИЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ
РАЗРАБОТКА
ПОСТАВКА
ПРОИЗВОДСТВО
Широкое применение на предприятиях
нефтегазовой отрасли синхронных и асинхронных
двигателей напряжением 6-10 кВ
НЕФТЕДОБЫЧА
НЕФТЕ- ГАЗОПЕРЕРАБОТКА
насосы на кустовых
насосных станциях (КНС)
компрессоры,
насосы,
воздуходувки,
дымососы
Проблемы, связанные с прямым включением
высоковольтных электродвигателей
Броски пускового тока в 5-7, а иногда и в 10 раз, превышают
номинальные значения, что обуславливает:
1. Электродинамические удары, приводящие к повреждению
электродвигателей (смещение проводников, ослабление клиньев,
пробой изоляции) и подключенных к ним механизмов.
2. Большие просадки напряжения (до 34%), вызывающие сбои в работе
соседних устройств и агрегатов.
Опасаясь перечисленных последствий, персонал стремится
минимизировать количество циклов «включений-отключений»
электродвигателей, что приводит к потерям электроэнергии.
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ДАННЫХ ПРОБЛЕМ ПРЕДЛАГАЕМ
устройство для плавного пуска
асинхронных и синхронных
электродвигателей 6-10 кВ типа УБПВД
Устройство выполнено на последовательно
соединенных высоковольтных тиристорах
(6,5 кВ), изменение угла отпирания которых
позволяет поднимать напряжение, подводимое
к электродвигателю.
Происходит плавное нарастание пускового
тока до величины токоограничения,
необходимого для разгона электродвигателя.
(обычно не более 1,5-2,5 Iном.)
Запуск посредством устройства УБПВД-В установленного в НГДУ
«Стрежевой-Нефть» электродвигателя СТДМ-1600, вращающего
центробежный насос ЦНС180-1900
Напряжение
АВ
Ток фазы
А
Провал напряжения при плавном запуске с максимальным пусковым током не
более 2,5 Iном. не превышает 10 %.
Применение устройства УБПВД, исключает перечисленные
неблагоприятные явления, характерные для прямого пуска
электродвигателей и обеспечивает:
сокращение
повреждаемости
подключенных к ним механизмов;
электродвигателей
и
- исключение просадок напряжения в электрической сети,
неблагоприятно влияющих на
соседних потребителей;
запуск электродвигателей от автономных генераторных
установок без увеличения номинальной мощности последних;
экономию электроэнергии вследствие появившихся
возможностей безболезненно отключать электродвигатели в
соответствии с технологическими требованиями.
продукция
Серия устройств безударного пуска
высоковольтных (6-10 кВ) двигателей
переменного тока
1. УБПВД-В для плавного пуска
механизмов с вентиляторной
нагрузкой
2. УБПВД-М для плавного пуска
механизмов с большим начальным
статическим моментом
3. УБПВД-С для плавного
пуска синхронных электродвигателей
с повышенными требованиями к
кратности пускового тока.
Система плавного пуска
С целью снижения
капитальных
затрат
ОАО «ВНИИР»
разработал
систему плавного
пуска нескольких
высоковольтных
двигателей
посредством
одного устройства
УБПВД
Секция 1 ~6 (10) кВ
Секция 2 ~6 (10) кВ
QFш
Q1.1
Q1.2
K2
K1
M1
QF1
Шкаф
управления,
с пультом,
мнемосхемой и
управляющим
контроллером
QF2
Q1.3
K3
Q1.4
K4
УБПВД
M2
M3
M4
К1…К4 –пусковые высоковольтные контакторы 400 А, 10 кВ
Значительно снижаются суммарные капитальные затраты на создание
системы плавного пуска каждого двигателя.
Данная система внедрена на МУП «Чебоксарский Водоканал»
(экскурсия 12 сентября 2003 года в 11.20)
РЕФЕРЕНС-ЛИСТ
по системам безударного пуска в нефтегазовой отрасли
№
ЗАКАЗЧИК
1
УПТЖдляППД
ОАО «Татнефть»
Насосный агрегат с электродвигателем 630 кВт, 6 кВ
Октябрь 2001г.
2
ОАО
"Юганскнефтегаз"
2 системы безударного пуска по 5 электродвигателей
СТД1600 БКНС
Июль-август 2002г.
3
ОАО
«Стрежевойнефть»
УПТЖдляППД
ОАО «Татнефть»
Система безударного пуска 3 электродвигателей
6ТД1600 БКНС
Система пуска 9 электродвигателей 630 кВт, 6 кВ
насосных агрегатов
Октябрь 2002г.
ОАО
«Башсибнефть»
ОАО «СибнефтьНоябрьскнефтегаз»
Система безударного пуска 4 электродвигателей
СТД1600 БКНС
Система безударного пуска 4 электродвигателей
СТД1600 БКНС
Май 2003 г.
7
ОАО «Нефтемаш»,
г. Тюмень
Система безударного пуска 4 электродвигателей
СТД1600 БКНС(питание от дизель-генераторов
Июль 2003 г.
8
НПС «Веякошорская»
нефтепровода
Уса-Ухта
Система безударного пуска 3-х электродвигателей
800 кВт, питающихся от дизель-генераторов
Май 2003 г.
9
ОАО «СибнефтьНоябрьскнефтегаз»
Система безударного пуска 5 электродвигателей
СТД1600 БКНС
Август 2003 г.
4
5
6
СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ
Срок ввода в
эксплуатацию
Март-апрель 2003г.
Июнь 2003 г.
Всего установлено более 20 устройств УБПВД
Станция управления штанговыми гидравлическими насосами
СУСД на базе 2-х скоростного асинхронного электродвигателя
с короткозамкнутым ротором мощностью до 30 кВт
Станция содержит микропроцессорную систему управления
которая в сочетании с датчиком усилия на штанге автоматически
устанавливает
оптимальное
соотношение
времени
работы
электродвигателя на разных скоростях.
Обеспечивает высокий рост нефтеотдачи.
продукция
Микропроцессорные терминалы защиты и
автоматики серии «ТЭМП 2501»
Предназначены:
 для выполнения систем релейной
защиты и автоматики присоединений
0,4-35 кВ распределительных сетей
низкого и среднего напряжения с
изолированной или частично
заземленной нейтралью;
 для обеспечения функций защиты,
управления, автоматики,
сигнализации, регистрации,
измерений различных
присоединений.
Объекты применения:
 Камеры КСО.
 Ячейки КРУ 6-10-35 кВ.
 КТПСН 0,4 кВ.
продукция
Основные преимущества «ТЭМП 2501»:
 возможность применения на подстанциях с переменным оперативным
током;
 малое время готовности, не более 0,2 с;
 реализация функции релейной защиты и автоматики трех различных
присоединений в одном устройстве;
 малые габаритные размеры и масса;
 расширенный температурный диапазон (от минус 40 до 55 0С);
свободно программируемые дискретные входы и выходные реле.
продукция
Автоматизированная система управления UniSCADA
Пример системы
Рабочая станция
инженера-релейщика
17"
Рабочая станция
диспетчера / Сервер БД
UPS
HUB
21"
UPS
 Программное обеспечение построено
на основе адаптированного под
требования энергетики универсального
SCADA-пакета Genesis32 (Iconics Inc.).
Ethernet 100Mbps
Конструктив для преобразователей
UPS
Moxa DE-308
RS-232C
. . . .
ИРПС
. . . .
Терминалы РЗА (ТЭМП 2501 - 24 шт.)
 Автоматизированная система
управления UniSCADA предназначена
для решения задач комплексной
автоматизации энергообъектов.
МП-C16-МO x 4
Принцип построения - иерархический
Нижний уровень - микропроцессорные
терминалы
релейной
защиты
и
автоматики и устройства сопряжения с
объектом (контроллеры телемеханики,
программируемые
логические
контроллеры).
Верхний
уровень
компьютеры
(серверы
или
автоматизированные рабочие места),
объединенные локальной сетью.
продукция
Функции системы UniSCADA
 Сбор информации с низовых устройств.
 Ведение базы данных реального времени.
 Настраиваемые экранные формы.
 Контроль состояния и диспетчерское управление
оборудованием.
 Оперативные блокировки при управлении устройствами.
 Удаленный просмотр и изменение уставок терминалов РЗА.
 Удаленное считывание осциллограмм с терминалов РЗА.
 Предупредительная и аварийная сигнализация.
 Протоколирование событий, тревог и действий оператора.
 Самодиагностика.
продукция
Основные преимущества автоматизированной
системы управления UniSCADA
 Возможность использования в составе системы оборудования РЗА и
устройств сопряжения с объектом (УСО) различных производителей.
 Возможность оптимизации финансовых вложений за счет поэтапного
развития системы:
1. OPC интерфейс к оборудованию РЗА и УСО;
2. Инструментарий инженера-релейщика для оборудования РЗА;
3. Полноценная АСУ энергообъекта.
 Возможности реализации проектов в короткие сроки и модификации
системы силами эксплуатационного персонала энергообъекта за счет
развитых инструментальных средств системы.

Обмен данными с внешними системами и подсистемами, в том числе и с
системами телемеханики, за счет наличия в широкого спектра
протоколов и механизмов обмена информацией.
 Интуитивно – понятный и дружественный пользователю интерфейс.
 Стоимость системы в 2-2,5 раза ниже стоимости эквивалентных по
функциям систем ведущих мировых производителей.
Благодарим за внимание!