Выбор дизель - генераторов для дизельной электростанции

 

Критерии выбора дизель-генераторов

 

Для обеспечения электроэнергией буровой установки и рабочего посёлка используется дизельная электростанция, имеющая в своём составе 3 дизель-генератора. Два дизель-генератора обеспечивают питание всех электроприёмников, третий используется в качестве резервного.

Суммарная мощность двух дизель-генераторов должна покрывать общую потребность буровой установки и рабочего посёлка в электрической энергии:

 

,

 

где SГ - мощность одного генератора, кВА;

SПОТР - расчётная мощность потребителя, кВА.

Генераторы должны быть выполнены на номинальное напряжение 6 кВ. По конструктивному исполнению блоков дизель-генератор предпочтителен вариант размещения установки в стандартном контейнере, что позволяет обеспечить удобство транспортировки. Генераторы должны обладать автоматическими регуляторами тока возбуждения. Предпочтительная конструкция возбудителя - бесщёточная, что позволяет повысить надёжность и снизить затраты на текущее обслуживание. Аппаратура блока дизель-генератор должна иметь возможность удалённого управления с использованием цифровых каналов связи. Система охлаждения двигателя и выхлопная система должны позволять использовать энергию охлаждающей жидкости и выхлопных газов двигателя для обогрева рабочего посёлка и буровой установки.

6.2 Выбор типа и мощности дизель-генераторов

 

Для определения необходимой мощности дизель-генераторов следует определить расчётную мощность нагрузки. Нагрузка представлена:

·   тремя мощными электродвигателями (P=800 кВт), приводящими во вращение 2 буровых насоса и ротор (ротор и буровая лебёдка совместно не включаются), режим работы двигателей продолжительный (S1);

·   вспомогательными механизмами буровой установки, расчётная мощность P = 300 кВт, cos(f)=0,8;

·   потребителями рабочего посёлка, расчётная мощность 200 кВт, cos(f)=0,95.

Определим расчётную мощность двигателей главных приводов с учётом их подключения через частотные преобразователи. В состав частотного преобразователя входят последовательно подключенные мостовой трёхфазный выпрямитель и инвенртор. Для мостового трёхфазного выпрямителя cos(f)=1, поскольку его включение не приводит к сдвигу фаз основной гармоники тока по отношению к питающему напряжению. В то же время, для двигателя, включенного за преобразователем частоты, cos(f)<1, следовательно, полный ток преобразователя частоты необходимо определять с учётом реактивной составляющей мощности двигателя. Соответственно, cos(f) блока двигатель-частотный преобразователь равет 1, а расчётная мощность определяется из выражения

 

,      (6.1)

 

где  - КПД частотного преобразователя, для выбранного типа частотных преобразователей равен 0,95;

Расчётная мощность привода бурового насоса:

 

Расчётная мощность привода ротора:

 

 

Суммарная расчётная мощность всех одновременно включаемых электроприёмников:

 

,

 

где  - расчётная мощность рабочего посёлка, кВА;

 - расчётная мощность вспомогательных механизмов буровой установки, кВА;

 

 

Мощность генератора в продолжительном режиме работы должна составлять не менее 1781 кВА (1776 кВт). На рынке представлены, в основном, дизель генераторы зарубежного производства таких прозводителей, как SDMO, Cummins Power Generation, FGWilson и др. Для электроснабжения буровой установки и рабочего посёлка выбираем три генератора производства Cummins Power Generation типа DQLB мощностью 2400 кВТ (3000 кВА) (рисунок 1) в контейнерном исполнении с номинальным напряжением 6,3 кВ.

Рисунок 1. Дизель-генератор Cummins Power Generation DQLB мощностью 2400 кВТ (3000 кВА)