Основы электротехники и электрооборудование

Применениеэлектроэнергиинатрубопроводномтранспорте нефти/нефтепродуктов

МТ является сложным инженерным комплексом, обеспечение работы которого непосредственно зависит от грамотной организации электроснабжения и безаварийной работы электроустановок.

Электроустановка – совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, передачи, распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид энергии.

В состав электроустановок МТ входят:

а)    на линейной части:

- вдольтрассовые линии электропередач с подключенным к ним оборудованием (понижающие трансформаторы, коммутационные аппараты, разрядники, ограничители перенапряжения, предохранители и т.д.);

- электрооборудование узлов линейных задвижек и камер СОД (понижающие трансформаторы, распределительные устройства, электропривод запорной арматуры, системы сигнализации, связи, автоматики и телеуправления, освещение, обогрев);

- электрооборудование электрохимической защиты трубопроводов от коррозии;

б)    на перекачивающих станциях и резервуарных парках:

- трансформаторы силовые и измерительные (трансформаторы тока и напряжения), комплектные трансформаторные подстанции;

- распределительныеустановки(открытые,закрытыеикомплектные распределительные устройства, щиты станций управления, распределительные пункты, коммутационные аппараты- выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, токопроводы, конденсаторы связи и т.д.); гкабельные и воздушные линии для передачи электроэнергии;

- электродвигатели магистральных и подпорных насосных агрегатов;

- электрооборудование вспомогательных систем (электродвигатели запорной, регулирующей и предохранительной арматуры, систем смазки, охлаждения, вентиляции, подачи топлива, подогрева нефти);

- системы управления, сигнализации, релейной защиты и автоматики;

- электрооборудование систем жизнеобеспечения (водоснабжения, теплоснабжения, канализации, освещения, пожаротушения);

- автоматизированные системы измерений количества и качества нефти/нефтепродукта, коммерческого учета электроэнергии и т.п;

- единаяавтоматизированнаясистемауправлениятехнологическимпроцессомтранспортанефти/нефтепродукта,диспетчерскогоконтроляиуправлениятранспортом нефти/нефтепродукта по МТ;

- устройства молниезащиты и заземления;

- электрооборудование электрохимической защиты трубопроводов от коррозии;

- системы инженерно-технических средств охраны;

- система производственно-технологической связи в составе магистральных, зоновых и местных кабельных, воздушных, радиорелейных линий связи, узлов связи, радиорелейных станций, наземных станций спутниковой связи с антенно-фидерными системами.

Электрическое поле, ток и его источники

В природе существуют два рода электрических зарядов - положительные и отрицательные. Носителями отрицательных зарядов являются электроны, положительных — протоны. Заряды электрона и протона равны по величине элементарному заряду е и противоположны по знаку. За единицу измерения заряда (в международной системе СИ) принят Кулон.

Каждый заряд создает вокруг себя электростатическое поле, соответственно, между электрически заряженными телами действуют силы. Одноименные заряды отталкиваютсядруг от друга, разноименные – притягиваются. Силовой характеристикой электрического поля является напряженность поля Е, а энергетической - потенциал р. Разность потенциалов между двумя точками электрического поля называется напряжением: U = j₁ - j₂, которое в системе СИ измеряется в Вольтах.

Электрический ток - это направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля. За положительное направление постоянного тока условно принимают направление движения положительно заряженных частиц. Постоянным называется ток, который не меняет своего направления с течением времени. Силой тока I или просто током в момент времени t называется отношение I = q/t, где q - заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за время t. Величина тока измеряется в единицах Ампер.

Напряжение U между двумя произвольными точками электрической цепи - это разность потенциалов между этими точками. Иногда напряжение на участке цепи называют падением напряжения.

Для участка однородной цепи, где не действуют сторонние силы, справедлив закон Ома: «Ток, протекающий в участке цепи, прямо пропорционален напряжению U, приложенному к участку, и обратно пропорционален сопротивлению участка R»: I = U / R».

Сопротивление проводника постоянного сечения, выполненного из однородного материала, определяется соотношением R= р*1/S, где 1 - длина проводника, S - площадь поперечного сечения. Коэффициент пропорциональности р называется удельным сопротивлением, он характеризует свойства материала и не зависит от формы и размеров проводника. С увеличением температуры удельное сопротивление большинства металлов увеличивается.

Переменным называют ток, если величина тока изменяется с течением времени. Особенностью постоянного тока является возможность его непосредственного получения с помощью химических и тепловых генераторов. Источником электрического тока называется устройство, поддерживающее разность потенциалов на концах электрической цепи. Это происходит за счет работы сторонних сил, т.е. сил неэлектрической природы.

Переменный ток, в основном, получают с помощью генераторов. Генератор-этопреобразовательмеханическойэнергиивэлектрическую.Он представляет собой электрическую машину, основными элементами которой являются подвижнаячасть(ротор)инеподвижнаячасть(статор).Ротор,вращаясьзасчет механической энергии, создает на выводах статора электрическую энергию (ток).