Дачно-Репинское месторождение, ОАО "ЮУНГ". Электростанция работает на попутном газе.
1. Наименование Системы
Система автоматического управления автономного энергокомплекса Дачно-Репинского месторождения – САУ ЭК.
2. Описание автоматизируемого объекта
Автономный энергокомплекс номинальной мощностью 1500 кВт на базе шести стационарных газопоршневых электроагрегатов (ГПЭА) АП-315С-Т400-2P (один из которых является резервным) с синхронными генераторами, номинальной мощностью 315 кВт, предназначен для работы в качестве автономного источника питания переменным трехфазным током напряжением 400В и частотой 50Гц оборудования нефтегазопромыслов.
Система преобразования и распределения электроэнергии состоит из РУ-0,4 кВ, РУ-10 кВ, сборных шин, двух повышающих масляных трансформаторов 0,4/10 кВ мощностью 1250 кВА каждый.
Для транспортировки электроэнергии используются существующие ВЛ-10 кВ.
Электроснабжение переменным трехфазным током напряжением 400В и частотой 50Гц технологического оборудования нефтегазопромыслов осуществляется с помощью местных понижающих трансформаторных подстанций, расположенных рядом с оборудованием.
3. Основные функции системы
Энергокомплекс полностью автоматизирован по 2-ой степени автоматизации ГОСТ 14228-80 с выполнением операций по ГОСТ 10032-80 и обеспечивает:
· автоматический пуск ГПЭА средствами местного управления (со щита управления);
· автоматическую подготовку ГПЭА к приему нагрузки;
· автоматическое включение ГПЭА на параллельную работу между собой;
· автоматическое регулирование в заданных пределах выходного напряжения и частоты генератора;
· автоматическое регулирование температуры воды и масла двигателя при его работе;
· контроль за допустимыми значениями рабочих параметров и защиту ГПЭА с отключением нагрузки, остановкой ГПЭА с включением аварийной сигнализации в случае выхода контролируемых параметров за допустимые пределы;
· автоматическую остановку ГПЭА со щита управления;
· аварийно-предупредительную сигнализацию (световую и звуковую) о состоянии ГПЭА и обслуживающих его систем.
Система автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) соответствует 3 классу точности по ГОСТ 10511-83 и обеспечивает:
· номинальный наклон регуляторной характеристики 3 ± 0,2%;
· возможность изменения наклона регуляторной характеристики в пределах от 2 до 4%;
· возможность ручного управления частотой вращения в пределах от 70 до 105% от номинальной;
· нестабильность частоты вращения при любой неизменной нагрузке от 0 до 100% не более 1% от номинального значения частоты во всем диапазоне рабочих температур в помещении;
· максимальное отклонение частоты вращения после мгновенного сброса или наброса номинальной нагрузки не должно превышать 10%, при этом длительность переходного процесса не превышает 3 сек.
Автоматизация ГПЭА соответствует требованиям ГОСТ 10032-80, 14228-80 и обеспечивает выполнение следующих операций:
· стабилизацию выходных электрических параметров комплекса;
· стабилизацию выходных электрических параметров отдельного агрегата;
· стабилизацию частоты тока ± 1 % от номинальной частоты 50 Гц;
· стабилизацию выходных электрических параметров агрегатов, работающих на сборную шину, по напряжению ± 2 % от номинального 400 В;
· синхронизацию и включение агрегатов на сборную шину;
· автоматическое управление электровентиляторами для регулирования температуры охлаждающей жидкости агрегата;
· ручное управление (со щита, расположенного на ГПЭА) пуском, остановом и частотой вращения;
· автоматизированное и автоматическое управление пуском и остановом по согласованному алгоритму;
· индикацию значений контролируемых параметров ГПЭА на местном пульте и предельных значений контролируемых параметров на шкафе управления;
· исполнительную сигнализацию на шкафах управления;
· аварийную сигнализацию и аварийную защиту по параметрам:
· превышение температуры охлаждающей жидкости выше допустимой;
· снижение давления масла в системе смазки двигателя ниже допустимого;
· превышение частоты вращения (> 1700 1/мин) (”разнос”);
· короткое замыкание или перегрузка по току генератора;
· исчезновение или изменение напряжения генератора более чем на 15…20 % от номинального.
Комплексное устройство управления обеспечивает выполнение функций аварийно-предупредительной сигнализации и автоматической защиты в объеме, соответствующем ГОСТ 11928-83.
4. Основные решения
САУ выполнена на базе программно-технических средств фирмы "ComAp":
- центральное устройство представляет собой AMF-контроллер
Главная задача – осуществление связи между всеми модулями и подача сигнала на подключение генератора к общей шине. Контроллер подключается к силовым цепям для сравнивания напряжения со стороны генератора и общей шины.
- устройство распределения нагрузки
Устройство предназначено для изолированной параллельной работы.
В функции устройства входят:
· автоматическая синхронизация;
· управление скоростью вращения и напряжением в резервном режиме;
· сигнализация останов двигателя;
· управление нагрузкой, включая плавное изменение;
· управление коэффициентом мощности;
· защита от утечек на землю;
· аналоговая несинхронная линия распределения нагрузки.
- модуль связи и управления суммарной мощностью
Основное назначение – осуществление связи между центральным устройством управления каждого генератора и оптимизация количества работающих двигателей. Связь происходит по линиям шины CAN, которые должны быть подключены последовательно от одного модуля к другому.
- контроллер регулятора оборотов
Датчик оборотов измеряет угловую скорость вращения вала ГПЭА и передаёт этот сигнал на контроллер регулятора. С контроллера подаётся сигнал пропорциональный разности между номинальным значением числа оборотов и существующей угловой скоростью вращения вала с обратным знаком на актуатор – прибор для регулирования подачи топлива к цилиндрам. Таким образом, число оборотов остаётся постоянным за счёт введения отрицательной обратной связи.