Нефтегазовые новости

Нефтегазовые новости / Энергетика / Системы энергоснабжения объектов нефтедобычи: снижение потенциальных рисков

Системы энергоснабжения объектов нефтедобычи: снижение потенциальных рисков

Новость от 15.09.2016, добавлена в 17:06 в категории: Энергетика 6751 просмотр 0 комментариев

От надежной и бесперебойной работы систем электроснабжения зависит устойчивая работа всего нефтегазодобывающего комплекса. В связи с расширением практики строительства электростанций собственных нужд, специалисты Департамента аудита крупных проектов и инжиниринга, БН «Технологии», с начала 2009 года проводят анализы опасности и работоспособности HAZOP этих объектов. Выданные рекомендации позволят снизить риски эксплуатации как рассмотренных станций, так и других подобных объектов, строительство которых запланировано в будущем. Повышению надежности работы энергетических систем Компании и, соответственно, сокращению потерь добычи нефти будет также способствовать внедрение новых технологий, испытания которых завершены в этом году.

В России основные запасы нефти и газа сосредоточены в районах Крайнего Севера, и их разработка осложняется как тяжелыми климатическими условиями, так и значительной удаленностью от транспортных магистралей и электрических сетей. Зачастую в местах освоения новых месторождений либо отсутствует техническая возможность присоединения к централизованным электрическим сетям по причине недостаточного резерва мощности в энергосистеме региона, либо выполнение технических условий на подключение, полученных от энергоснабжающей организации, экономически неоправданно. В этих условиях обеспечить надежное и бесперебойное электроснабжение объектов нефтедобычи весьма затруднительно.

Решить проблему можно путем строительства электростанций собственных нужд (ЭСН) непосредственно в районе месторождения. Строительство электростанций для обеспечения энергией нефтепромыслов является целесообразным и экономически выгодным решением. Топливом для этих электростанций служит попутный нефтяной газ (ПНГ), использование которого экономически привлекательно, так как в этом случае:

выполняются условия лицензионных соглашений по утилизации ПНГ;
обеспечиваются высокая экономическая эффективность и короткие сроки окупаемости ЭСН;
не требуется строительство дорогостоящих протяженных газопроводов и линий электропередачи (ЛЭП);
значительно снижаются потери от передачи электроэнергии за счет ее выработки на месте;
вырабатывается электроэнергия высокого качества.

Кроме того, строительство электростанций собственных нужд бывает экономически привлекательным даже при наличии связи с внешней энергосистемой – за счет возможности утилизации попутного нефтяного газа и разницы в тарифах покупной и вырабатываемой электроэнергии. В этом случае основная часть энергии потребляется от собственной электростанции, а недостающие объемы – от внешней энергосистемы.

На современном этапе развития нефтегазовых промыслов к качеству энергии и надежности электроснабжения предъявляются повышенные требования. Поэтому при строительстве электростанций применяются проектные технические решения, технологии и оборудование, обеспечивающие высокую надежность как самой электростанции, так и всей системы электроснабжения в целом. Для обеспечения бесперебойной и надежной работы электростанций собственных нужд в новых проектах находят широкое применение высокоинтеллектуальные микропроцессорные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) и цифровые устройства релейной защиты и автоматики (РЗА), которые позволяют управлять сложными быстропротекающими процессами без участия оператора, обнаруживать и отключать поврежденное оборудование, сохраняя исправное в работе.

Обзоры HAZOP для анализа электростанций собственных нужд

Оценить надежность и безопасность вновь строящихся электростанций собственных нужд позволяет проведение анализа опасности и работоспособности HAZOP, являющегося неотъемлемой частью Процедуры работы по крупным проектам (Сapital Рrojects Рrocedure – CPP). Ценность этих обзоров состоит в том, что по результатам проведения HAZOP выдаются рекомендации, направленные на снижение потенциальных рисков при эксплуатации электростанции и, соответственно, на повышение уровня надежности и безопасности проектируемого объекта.

Помимо обзоров HAZOP для технологических объектов нефтедобычи и нефтепереработки, в 2009 году специалисты Департамента аудита крупных проектов и инжиниринга, БН «Технологии», впервые в Компании провели обзоры HAZOP для трех проектируемых электростанций собственных нужд, находящихся на стадии «Определение»:

газотурбинной электростанции (ГТЭС) мощностью 36 МВт для Ваньеганского месторождения;
ГТЭС мощностью 26 МВт ЭСН-2 для Верхнечонского месторождения;
ГТЭС мощностью 20 МВт для Усть-Тегусского месторождения.

Для успешного проведения обзоров в стандартные процедуры HAZOP были включены методические дополнения в виде специфических для электроэнергетики ключевых слов анализа HAZOP, а также разработана методология разделения электрических схем на узлы.

В ходе проведения обзоров HAZOP ЭСН был выдан ряд рекомендаций, которые оказались одинаковыми для различных проектов электростанций, разрабатываемых разными проектными институтами. Так, было рекомендовано на ранних стадиях при помощи цифровых мультиметров определять режим работы нейтрали сети генераторного напряжения, выполнять расчеты токов короткого замыкания для максимального и минимального режима работы (как при автономной работе электростанции, так и при параллельной работе с энергосистемой), а также производить расчеты установок защит, их чувствительность и селективность. Также были выданы рекомендации, касающиеся включения в проект дополнительных блокировок от несинхронных включений коммутационной аппаратуры и блокировок, предотвращающих неправильные действия персонала при оперативных переключениях в электрической части станции. Для этих целей руководством предприятия было принято решение купить мультиметры в НПП "Универсал прибор", с помощью которых можно было бы осуществлять контроль за работающим оборудованием. Стоит отдельно отметить, что на основании выданных рекомендаций HAZOP проектные институты приступили к разработке типовых технических решений с применением цифровых мультиметров, которые будут применены в будущих проектах ЭСН Компании.

Пилотные проекты для повышения надежности энергоснабжения

Для повышения надежности систем распределительных сетей и электрооборудования промысловых объектов Компании под руководством и при непосредственном участии специалистов Департамента аудита крупных проектов и инжиниринга в 2009 году был успешно завершен ряд пилотных проектов. Одним из них стал проект «Гроза», целью которого являлось повышение надежности системы грозозащиты линий электропередач за счет применения мультиградиентных ограничителей перенапряжений. По результатам данного пилотного проекта, сегодня на объектах нефтедобычи Компании успешно реализуется программа «Гроза».

Еще один проект предусматривал внедрение активных фильтров для компенсации вредного влияния на оборудование высших гармонических составляющих тока и напряжения, которые возникают при использовании в качестве привода УЭЦН частотных преобразователей. Применение таких фильтров позволило довести качество энергии до требований ГОСТ и продлить срок службы электрооборудования.

Также был успешно реализован проект по внедрению системы быстродействующего автоматического включения резервного питания (БАВР). Применение БАВР позволило значительно сократить время переключения на резервный источник питания при неисправностях в системе внешнего электроснабжения. Отмечено, что за время работы БАВР не происходит отключения добывающего фонда, что имело место при применении традиционного автоматического включения резервного питания. Использование БАВР, таким образом, позволяет снизить прямые и косвенные потери нефти в случае неисправностей во внешних питающих электрических сетях. По результатам выполненных пилотных проектов получены положительные отзывы от руководства предприятий БН «Разведка и Добыча».

В заключение можно отметить, что повышение надежности электроснабжения достигается комплексным подходом, который включает как разработку типовых технических решений на основе анализа технологических рисков, так и широкое внедрение положительных результатов пилотных проектов, основанных на применении новых технологий.