Способы снижения потерь электрической энергии электротехнического комплекса нефтегазоперерабатывающего предприятия на этапе подготовки нефти тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат технических наук Мваку Уэбби Мульята

• Мваку Уэбби Мульята
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Мваку Уэбби Мульята

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНЫХ НАГРУЗОК И СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО

ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1.Причины целесообразности снижения потерь электрической энергии и выполнения компенсации реактивной мощности на нефтегазоперерабатывающих предприятиях

1.2.Системы подготовки нефти к переработке

1.3. Концепция управления режимами электропотребления нефтегазоперерабатывающего предприятия

1.4.Специфические особенности применяемого оборудования, на нефтегазоперерабатывающих предприятиях

1.5.Отображение общих принципов системного анализа на предметную область нефтегазоперерабатывающего предприятия

Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ОСНОВНОГО

ОБОРУДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

2.1. Математическая модель конвективной диффузии деэмульгатора

2.2. Динамическая модель дестабилизации водонефтяной эмульсии

2.3. Принципы автоматического регулирования напряжения в центре питания

2.4. Математическая модель электротехнического комплекса основного оборудования с параметрами питающей линии по определению энергетических характеристик режима напряжения и электропотребления

2.5. Методика расчета энергетических параметров в установившихся процессах электротехнического комплекса основного оборудования

2.6. Определение параметров асинхронного двигателя по Г-образной схеме замещения 73 Выводы по второй главе 75 ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ОТХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПРЕДПРИЯТИЯ В УСТАНОВИВШИХСЯ ПРОЦЕССАХ

3.1 .Технологические особенности и допущения. Разработка методики расчета эквивалентных параметров режима напряжения и электропотребления электротехнического комплекса отходящей линии

3.2. Разработка методики расчета энергетических параметров электротехнического комплекса отходящей линии

3.3. Разработка математической модели электротехнического комплекса отходящей линии

3.4. Результаты математического моделирования энергетических параметров электротехнического комплекса отходящей линии

3.5. Разработка метода расчета энергетических показателей и параметров установки электроцентробежных насосов. Алгоритм расчета энергопотребления УЭЦН

3.6. Методика расчета энергетических параметров электротехнических комплексов основного оборудования и нефтегазоперерабатывающего предприятия при внешних возмущениях

уровня напряжения в установившихся процессах

Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ И КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

4.1 Способ задания уровня автоматической стабилизации напряжения в центре питания и анализ результатов математического моделирования установившегося режима работы ЭКОО

4.2 Экономические оценки потерь электрической энергии в электротехническом комплексе основного оборудования

4.3 Оптимизация промыслового процесса подготовки нефти

4.4 Расчет ожидаемого годового экономического эффекта при оптимизации режимов работы электротехнического комплекса основного оборудования предприятия 123 Выводы по четвертой главе 126 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 127 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 129 ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

АИИСКУЭ - автоматизированная информативно-измерительная система контроля и учета электроснабжения;

АРТ-1Н - автоматический регулятор коэффициента трансформации напряжения;

АСУЭ - автоматизированная система управления электроснабжением и электропотреблением;

БАР - блок автоматического регулирования;

БУ - буровая установка;

ВНУ - винтовая насосная установка;

ГПП - главная понизительная подстанция;

ДНС - дожимная насосная станция;

ДТ - датчик тока;

КНС - кустовая насосная станция;

КТП - комплектная трансформаторная подстанция;

КУ - компенсирующие установки;

НГДК - нефтегазодобывающий комплекс, который включает в себя и переработку нефти;

НГДП - нефтегазодобывающее предприятие;

НГДУ - нефтегазодобывающее управление;

ПКЭЭ - показатели качества электрической энергии;

ПЭД - погружной электродвигатель;

РПН - регулятор напряжения под нагрузкой;

СЭС - система электроснабжения;

УПК - установки продольной компенсации;

УПЕК - установка поперечной компенсации;

УЭНЦ - установка электроцентробежного насоса;

ЦП - центр питания;

ЭКДС - электротехнический комплекс добычной скважины;

ЭКВО - электротехнический комплекс вспомогательного оборудования;

ЭКОЛ - электротехнический комплекс отходящей линии;

ЭКОО - электротехнический комплекс основного оборудования;

ЭКП - электротехнический комплекс нефтегазодобывающего предприятия

S„ - скольжение;

co2„ - частота тока в роторе;

Pi„ - номинальная мощность, потребляемая электродвигателем из сети;

АР - общие потери в АД (асинхронном двигателе) в номинальном режиме;

Рэь Рэ2, Рст, Ртр, Рдоб - потери в обмотках статора, ротора, в стали ротора, потери

на трение и добавочные потери;

Pia - мощность, потребляемая АД при холостом ходе;

Рэ1п - потери обмотки статора при пуске;

AjPü_i - потери активной мощности на участке между г-тым и i+\ узлами; Aß 1-1" потери реактивной мощности на участке между /-тым и /+1 узлами; Qc¿ - реактивная мощность установки поперечной компенсации /-того узла в функции напряжения U\,

Pi, Qi, AP¡ - номинальные значения активной, реактивной мощности и потерь активной мощности в электроприемнике, подключенному к i-тому узлу;

Qmi> APm¡ - значения активной, реактивной мощности и потерь активной мощности с учетом коэффициента загрузки при номинальном напряжении; АРЭ - суммарные потери активной мощности в электрооборудовании, подключенном к линии;

АРЛ и AQn - суммарные потери активной и реактивной мощности в проводах отходящей линии;

£ДР- общие суммарные потери активной мощности в проводах отходящей линии;

£S6=XSHj - базисное значение полной мощности - полная суммарная номинальная мощность электрооборудования, подключенного к узлам отходящей линии;

п п

БР,„ Y,Qn - номинальные активная и реактивная мощности

1-1 электрооборудования подключенного к узлам отходящей линии; Е^нгь Ебнп - номинальные активная и реактивная мощности всех отходящих линий, подключенных к секции шин центра питания (ЦП); Pcd> Рупек - активная мощность синхронного двигателя и установки поперечной компенсации;

0упек - реактивная мощность установки поперечной компенсации;

cos(p0 - коэффициент мощности в режиме холостого хода;

Т|э - к.п.д. электрооборудования, подключенного к линии;

Хк - индуктивное сопротивление короткого замыкания;

R\ - приведенное активное сопротивление обмотки ротора;

Rq, Х0 - активное и индуктивное сопротивления контура намагничивания;

Rs, Rr - активные сопротивления обмоток статора и ротора;

Rji\,Xn\ - активное и индуктивное сопротивление линии;

Хс, Хпк, Хпк - емкостные сопротивления установок поперечной и продольной компенсации;

RT - активное сопротивление нагревателя;

ZT - модуль полного сопротивления ветви схемы;

М„, М„, Мм— номинальный, пусковой и максимальный моменты;

шс - момент сопротивления;

Гм - механическая постоянная вращающихся масс;

SKр - критическое скольжение;

Кз - коэффициент загрузки;

Um, UK!l, Unом - соответственно напряжение в начале и конце линии, номинальное напряжение;

Л 1 - потери напряжения на участке между г'-тым и /+1 узлами; 11\ - напряжение /-го узла нагрузки;

с/о, 1/с, С/пкь С/Пк2 - значения напряжения в начале линии, на зажимах установки поперечной компенсации и на зажимах установок продольной компенсации; и&= [/„ом - базисное значение напряжения - номинальное напряжение отходящей линии;

11д - напряжение на вводе в скважину (напряжение погружного электродвигателя с учетом потерь напряжения в питающем кабеле); А II = /и - иор1/ - отключение напряжения от оптимального (рационального) уровня в центре питания или в других контрольных точках распределительной сети;

Кт - коэффициент трансформации силового трансформатора;

1щч - номинальные линейные и фазные токи; 1\п - пусковой ток АД; 4, /г - токи статора и ротора; /т - ток ветви схемы с нагревателем; ц/в, \уг - потокосцепления статора и ротора;

а

р - символ дифференцирования ( — );

(11

] - символ мнимой части комплексного числа.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Способы снижения потерь электрической энергии электротехнического комплекса нефтегазоперерабатывающего предприятия на этапе подготовки нефти»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Современные нефтегазоперерабатывающие предприятия (НГПП) являются одними из основных бюджетообразующих структурных единиц любой нефтегазодобывающей страны. Надежность и экономичность функционирования НГПП в значительной мере определяется надежностью и экономичностью функционирования их электротехнических комплексов, которые включают в себя системы электроснабжения (СЭС), электропривода, автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и электроремонта. НГПП потребляют свыше 15 млрд. кВт-ч электроэнергии в год. Средний расход электроэнергии на одну тонну превышает 80 кВт-ч. Энергетическая составляющая в структуре себестоимости переработки нефти приближается к 15% и имеет тенденцию к непрерывному увеличению. Плата за электрическую энергию в НГПП составляет около 50% от общей суммы затрат.

Снижение потерь электроэнергии в электротехнических комплексах НГПП за счет повышения эффективности режимов регулирования напряжения и электропотребления даже на единицы процентов экономит огромные финансовые средства и делает указанную проблему весьма актуальной.

Значительный вклад в разработку указанного направления внесли такие российские ученые-исследователи, как С.И Бамазин, Г.Я. Вагин, М.С. Ершов, И.В. Жежеленко, Ю.С. Железко, О.В. Иванов, Ф.Ф. Карпов, И.Н. Ковалев, Б.И. Кудрин, JI.A. Кучумов, H.A. Мельников, Б.Г. Меньшов, Ю.Л. Мукосеев, Б.В. Папков, Л.А. Солдаткина, В.А. Строев.

Проведенные исследования нефтегазодобывающих комплексов показывают, что внедрение новых узлов электрооборудования и элементов систем электроснабжения, как правило, не приносят ожидаемого

экономического эффекта, что связано, прежде всего, с отсутствием систематизированного внедрения новых разработок.

Одно из направлений решений этой задачи связано с согласованием режимов регулирования напряжения с коррекцией коэффициента мощности в электротехнических комплексах и систем электроснабжения нефтегазоперерабатывающего предприятия.

В данной диссертационной работе основное внимание уделено следующим аспектам:

- снижению потерь электроэнергии и компенсации реактивной мощности в режимах работы электротехнических комплексов по добыче и подготовке нефти, основного (ЭКОО) оборудования и нефтегазоперерабатывающего предприятия в целом;

- оптимизации законов регулирования напряжения в промысловых электрических сетях и структур систем электроснабжения перечисленных электротехнических комплексов;

техническому обеспечению автоматической стабилизации рациональных уровней напряжения в основных элементах электротехнического комплекса НГПП.

Внедрение новой техники и технологий процессов добычи и подготовки нефти, а также рациональное использование основных электротехнологических установок позволяет снизить потерь электрической энергии в нефтегазоперерабатывающих комплексах. Однако следует отметить, что при внедрении новой техники и технологий процессов добычи и подготовки нефти с целью снижения потерь электрической энергии в ЭКДС, ЭКОО и ЭКП, режимы работы этих комплексов не согласовываются. Применение результатов научных исследований по оптимальному использованию компенсирующих установок (КУ) при автоматической стабилизации уровня напряжения также не согласовывается с технологией производства.

Проведенные в последнее время исследования в нефтегазоперерабатывающих комплексах показывают следующее:

- На завершающей стадии эксплуатации месторождений, резко возрастает обводнённость скважин, снижается температурный градиент земли, увеличивается число скважин с вязкой, высоковязкой нефтью, а также скважин с естественно пониженным пластовым давлением.

- При внедрении новой техники и технологии не производится согласование автоматизации управления различных структур, что приводит к разрыву связей между элементами ЭКП и затрудняет централизованное автоматическое управление режимами напряжения и электропотребления.

- Нефтегазодобывающие (НГД) и нефтегазоперерабатывающие (НГП) комплексы характеризуются все более хаотично возрастающей территориальной рассредоточенностью при недостаточном уровне информационного взаимодействия технологических объектов различного уровня и пунктов диспетчерского управления, поэтому ожидать улучшения ситуации за счет развития системы иерархического управления энергоснабжением, основанной на переработке большого количества управляющей информации, в настоящее время не приходится.

- Внедрение новых узлов электрооборудования и элементов системы электроснабжения, как правило, не приносит ожидаемого экономического эффекта, что связано, прежде всего, с отсутствием систематизированного внедрения новых разработок. Система электроснабжения и электротехнические комплексы являются основными элементами процесса добычи и подготовки нефти в НГД и НПП комплексах. При замене отдельных элементов комплекса на более совершенные без перенастройки ЭКП в целом, наблюдается недоиспользование возможностей новых элементов.

Основным направлением настоящего научного исследования, определяющей его научную значимость и новизну, является комплексное решение задач по оптимизации режимов работы электротехнического

комплекса НГПП, с целью снижения потерь электрической энергии и компенсации реактивной мощности в нефтегазоперерабатывающих предприятиях.

Диссертационная работа направлена на изучение установившихся и переходных режимах электротехнического комплекса НГПП, определение оптимальных и рациональных уровней напряжения, обеспечивающих снижение потерь электрической энергии и компенсации реактивной мощности, а также на уточнение принципов и определение средств управления объектами, определяющими функциональные свойства создаваемых и действующих электротехнических комплексов и систем в нефтегазоперерабатывающей промышленности.

Объектом исследования является электротехнический комплекс нефтегазоперерабатывающего предприятия.

Предмет исследования. Эффективность функционирования основного оборудования электротехнических комплексов нефтегазоперерабатывающего предприятия.

Цель диссертационной работы - снижение потерь потребляемой электрической энергии и компенсация реактивной мощности при электроснабжении нефтегазоперерабатывающего предприятия за счет новых способов подключения компенсирующих устройств и согласования энергетических параметров электротехнического комплекса этого предприятия.

Научная задача диссертации заключается в разработке способов по снижению потерь электроэнергии и компенсации реактивной мощности в системе электроснабжения нефтегазоперерабатывающего предприятия.

Решение поставленной задачи научного исследования проводилось по следующим основным направлениям:

1. Исследование свойств и связей (динамических, энергетических характеристик) между элементами электротехнического комплекса основного оборудования и нефтегазоперерабатывающего предприятия в целом и

разработка структурных схем, учитывающих новый способ подключения компенсирующих устройств, а также влияние внутренних и внешних воздействий питающей и распределительной электрических сетей.

2. Согласование энергетических параметров электротехнического комплекса нефтегазоперерабатывающего предприятия с использованием централизованной и индивидуальных установок компенсации реактивной мощности и потерь напряжения при одновременной автоматической стабилизации рационального уровня напряжения в центре питания.

3. Разработка математических моделей и усовершенствование методики расчета по определению энергетических параметров в установившихся и переходных процессах электротехнического комплекса нефтегазоперерабатывающего предприятия при заданном уровне суммарных потерь потребляемой электроэнергии.

Методы исследования. Представленные в диссертационной работе научные положения получены с использованием методов теории управления и оптимизации технических систем, аналитических и численных методов прикладной математики, методов физического, математического и компьютерного моделирования, методов теории систем и системного анализа, методов теории электрических и магнитных цепей, теории автоматического управления, теории моделирования и оптимизации.

Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается применением апробированных математических моделей электротехнического комплекса основного оборудования (ЭКОО), отходящих линий и добывающей скважины, использованием общепринятых физических допущений в отношении моделирования переходных процессов в системах электроснабжения, высокой сходимостью результатов, полученных в диссертации, с результатами теоретических и экспериментальных исследований известных ученых.

Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе заключается в следующем:

1. Разработаны математические модели, позволяющие оценивать принимаемые технические решения на стадии проектирования, создания и эксплуатации ЭКДС, электротехнического комплекса НГПП и их систем электроснабжения с учетом основных внешних и внутренних возмущающих воздействий.

2. Разработан способ задания уровня автоматической стабилизации напряжения в центре питания при одновременной индивидуальной компенсации реактивной мощности и потерь напряжения, когда нагрузка сконцентрирована в конце протяженной отходящей линии, что продиктовано технологией подготовки нефти.

3. Предложен новый подход к выбору оптимальных параметров для реализации эффективных режимов работы комплекса НГПП и мест подключения технических средств компенсации реактивной мощности и потерь напряжения, обеспечивающих местное, индивидуальное и централизованное автоматическое управление потреблением реактивной мощности и регулирование режима напряжения.

Практическая ценность диссертации определяется предложными методиками расчетов энергетических параметров электротехнических комплексов основного оборудования и НГПП в установившихся и переходных процессах при различных возмущениях электрической сети и полученными динамические и энергетические характеристики ЭКОО, учитывающие закономерности измененного режима работы этого комплекса и влияние возмущений питающей и распределительной электрических сетей.

Реализация результатов исследования. Научные и практические результаты диссертационной работы, внедрены и использованы при выполнении исследований по повышению качества функционирования

оборудования электротехнического комплекса НГПП в ОАО «Научно-производственная фирма «Иджат» (г. Казань).

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе подготовки инженеров по специальности «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов».

Полученные результаты исследования планируется реализовывать в Министерстве энергетики и натуральных ресурсов Республики Замбия, (родина диссертанта).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели, позволяющие оценивать принимаемые технические решения на стадии проектирования, создания и эксплуатации ЭКДС, электротехнического комплекса НГПП и их систем электроснабжения с учетом основных внешних и внутренних возмущающих воздействий.

2. Способ задания уровня автоматической стабилизации напряжения в центре питания при одновременной индивидуальной компенсации реактивной мощности и потерь напряжения, когда нагрузка сконцентрирована в конце протяженной отходящей линии, что продиктовано технологией подготовки нефти.

3. Методика расчетов энергетических параметров электротехнических комплексов основного оборудования и НГПП в установившихся и переходных процессах при различных возмущениях электрической сети.

Апробация работы. Основные положения проведенных исследований и результаты работы докладывались на XVII Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва, 2011г.; XXII, XXIII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий», Казань, 2010, 2011г.г.; XVII Международной научно-

технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современная техника и технологии», Томск, 2012г.; VII Региональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Энергия-2012», Иваново, 2012г.; III, V, VI, VII Молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения», Казань, 2008, 2010, 2011, 2012 г.г.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 20 печатных работах, в том числе 10 статьях, из них 4 статьи в периодических изданиях, рекомендованных ВАК и 10 тезисах докладов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 115 наименований и четырех приложений. Основная часть диссертации изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 42 рисунка и 12 таблиц.

Личный вклад. Автор принимал непосредственное участие в постановке и реализации задачи исследования. Разработал и уточнил математические и имитационные модели элементов электротехнических комплексов основного оборудования и предприятия, усовершенствовал методики расчетов энергетических параметров в установившихся и переходных процессах, провел анализ результатов суточных графиков с централизованными компенсирующими установками.

Автор выражает благодарность коллективу кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов» Казанского государственного энергетического университета (ЭПА КГЭУ) за помощь при редактировании материалов диссертации.

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНЫХ НАГРУЗОК И СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ И СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Причины целесообразности снижения потерь электрической энергии и выполнения компенсации реактивной мощности на нефтегазоперерабатывающих предприятиях

Загрузка системы электроснабжения определяется полной мощностью

потребленной и обратно к источнику питания не возвращается. Реактивная составляющая необходима для создания магнитных и электрических полей в элементах электрической сети. Практически она не потребляется, а перетекает от источника питания (генератора) к электроприемнику и обратно.

Передача значительного количества реактивной мощности по линиям и через трансформаторы сети электроснабжения не выгодна по следующим причинам.

1. Возникают дополнительные потери активной мощности во всех элементах системы электроснабжения, обусловленные загрузкой их реактивной мощностью.

При передаче потребителям активной и реактивной мощности в сетях системы электроснабжения появляются потери активной мощности:

активная составляющая, которой является полезно

здесь первое слагаемое - потери активной мощности за счет передачи по электрической цепи активной мощности, второе - потери активной мощности за счет передачи по этой же цепи реактивной мощности.

Таким образом, дополнительные активные потери, связанные с некомпенсированной реактивной мощностью, пропорциональны ее квадрату:

(1.2)

* и2

Кроме этого, потери АРд также пропорциональны активному сопротивлению проводников:

Я = (1.3)

где р - удельное сопротивление материала проводников, / и 5- соответственно их длина и сечение. Компенсация реактивной мощности особенно актуальна, когда нагрузка подключена тонким длинным кабелем с алюминиевой жилой. Если учесть, что нагрузка подключается не единым проводником, а состоящим из отрезков, в цепи имеются коммутационные и защитные аппараты, то активное сопротивление в соотношении (1.2) еще выше.

При передаче электроэнергии от источника питания к потребителю большое значение имеет коэффициент мощности. Коэффициент мощности равен:

Р Р т о „? Р2

сояф = — = —====, откуда следует Р +(2 =

S л[р2 + Q2 ' ' & cos2 ф

или потери мощности

р 2 п

ЛР= 2 9 • (1.4)

U -cos" ф

При неизменных параметрах передаваемой мощности (Р), напряжении (U) и сопротивлении сети (R) величина потерь активной мощности в сети

обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности передаваемой

нагрузки, или АР = |

С082 ф )

. Используя эту зависимость, в таблице 1.1

представлен расчет полезной активной мощности у потребителя при передаче по сети неизменной активной мощности (Р= 100%) при различных соэф и условии, что при передаче этого количества мощности потери активной мощности в сети при созф=1 равны АР=10%.

Таблица 1.1.

Активные потери в сети при различных соэф и неизменной активной мощности, передаваемой по сети

СОБф Мощность, % Активные потери, АР% = 10% / Полезная активная мощность у потребителя (Р-АР) в % от Р

реактивная Q=P^tg(p полная 8 = Р/СОБф

1 0 0 100 10 90

0,9 0,484 48,4 111,1 12,3 87,7

0,8 0,75 75 125 15,6 84,4

0,7 1,02 102 142,9 20,4 79,6

0,5 1,732 173,2 200 40 60

0,316 3,016 301,6 316,5 100 0

Из расчетов таблицы 1.1 видно, что потери активной мощности в электрической сети быстро растут с понижением соБф. При созф=0,5 они достигают 40%, а при со5ф=0,316 вся активная мощность, передаваемая по сети, расходуется на потери в ней. При этом величина реактивной мощности почти в три раза превышает активную мощность.

Дополнительные потери активной мощности, связанные с перетоком реактивной, заставляют по условиям нагрева увеличивать сечение проводников всех звеньев электропередачи. Это ведет к перерасходу цветного металла. С увеличением сечения возрастает масса провода, что требует применения более тяжелых опор.

Так как полный ток / связан с активной составляющей соотношением:

1а = I • cos ф,

То общие потери активной мощности в зависимости от коэффициента мощности будут равны:

о з t2R АР„ АР = 31 R = —=-(1.5)

cos ф cos ф

Если передается одна и та же активная мощность, которой соответствует активная составляющая тока то при уменьшении коэффициента мощности с

/•у

1 до 0,8 активные потери возрастут в 1/0,8-1,56 раза, что потребует увеличения массы проводов в ->/1,56 = 1,25, или на 25%.

2. Возникают дополнительные потери реактивной мощности. Передача реактивной мощности потребителю сопровождается ее дополнительными потерями bQ:

• влинииД2 = 3-/ -xq-1, (1.6)

где I - ток нагрузки; jcq — погонное индуктивное сопротивление линии, Ом/км; /-длина линии;

_ SflOM I: , .. п2

• в трансформаторе А^ = -¡^рхх + икз$ } (1-7)

где ¿хх - ток холостого хода трансформатора, %; икз— напряжение короткого замыкания трансформатора, %; 5Н0М - номинальная мощность трансформатора; Р - коэффициент загрузки трансформатора.

На эти величины должна быть увеличена мощность компенсирующих устройств нагрузки.

3. Возникают дополнительные потери напряжения.

Проблема наиболее актуальна в протяженных сетях, выполненных проводниками малого сечения. При передаче мощностей Р и через элемент сети с активным Я и реактивным X сопротивлением потери напряжения составят:

АС/ =

р-я + д-х р-я дх

+

+

А иР + А ид,

(1.8)

и и и

где А ир - потери напряжения, обусловленные передачей активной мощности; А ид - потери напряжения, обусловленные передачей реактивной мощности.

Выражение (7.8) показывает, что потери напряжения в линии зависят не только от значения передаваемой активной мощности, но и от значений передаваемой реактивной мощности и реактивного сопротивления линии. При уменьшении передаваемой реактивной мощности до нуля напряжение в конце линии увеличится на

Дополнительные потери напряжения АС/ д увеличивают размах

отклонений напряжения на зажимах электроприемников от номинального значения при изменениях нагрузок и режимов электрической сети.

Характер нагрузки и величина передаваемой реактивной мощности сказываются также и на потере напряжения в трансформаторах. На рис. 1.1 показано изменение потерь напряжения в трансформаторе в зависимости от коэффициента мощности потребителей.

(1.9)

СОБф2 = 1,0 СОБ(р2 =0,8

СОБф2 =0,7

СОБ(р2 =0,6 СОБф2 =0,4

ном

Рис. 1.1. Зависимость потерь напряжения в трансформаторе от коэффициента мощности на вторичных зажимах

Один и тот же трансформатор при одной и той же нагрузке будет давать различное напряжение на вторичных зажимах при изменении соБ(р2. Чем ниже коэффициент мощности вторичной цепи, тем потери напряжения больше.

Изменение напряжения относительно номинального оказывает неблагоприятное влияние на режимы работы, производительность и технико-экономические показатели всех элементов системы электроснабжения. В соответствии с ГОСТ Р 54149-2010 в сетях систем электроснабжения общего назначения нормально и предельно допустимые значения установившегося снижения напряжения на выводах электроприемников не должны превышать соответственно 5 и 10% от номинального напряжения сети по ГОСТ 721-77 и ГОСТ 21128-83 (номинальное напряжение).

Л О

Рн.Оп

Оп

/о

/ -н

—/ 1

"Ч:Р1 ! > > !

Цф

и; и,

и

Рис. 1.2. Статистические характеристики комплексной нагрузки по напряжению

Статические характеристики (рис. 1.2) реактивной мощности (2Н = §(11) более крутые, чем статические характеристики активной мощности Рн =§(11 )—

изменение напряжения на 1 % приводит к изменению реактивной мощности на 2-5%, в то время как активной лишь на 0,6-2%. При снижении напряжения потребитель с асинхронной нагрузкой свою мощность все равно выбирает. Это приводит к дополнительному увеличению тока в линиях электропередачи и дальнейшему снижению напряжения (рис. 1.3). При снижении напряжения на

шинах нагрузки до уровня и<1/кр (критического напряжения статической характеристики узла нагрузки по напряжению (рис. 1.2)) происходит резкое повышение потребления реактивной мощности, приводящее к увеличению потери напряжения, дальнейшему снижению напряжения и быстроразвивающемуся в течение нескольких секунд процессу, называемому лавиной напряжения (рис. 1.4).

и

I

Уменьшается напряжение на шинах электроприемнпков

При снижении напряжения потребитель с асинхронной нагрузкой (а она велика!) свою мощность все равно выбирает

I

Происходит дополнительное

увеличение тока в линиях электропередачи и дальнейшее снижение напряжения в сети

Рис. 1.4. Развитие лавины напряжения

Наряду с отклонениями в сетях случаются провалы напряжения, вызванные короткими замыканиями, разрядами молний в линии электропередачи и шины ОРУ. Приводящими к отключениям на время действия АВР или АПВ, а также пуском и самозапуском группы мощных электродвигателей и некоторыми электротехнологическими процессами

потребителей, в которых режимы аналогичны режимам коротких замыканий (электродуговые плавильные печи, электросварка).

Для минимизации вероятности отключений потребителей при провалах напряжений в системах электроснабжения должен быть выдержан запас статической устойчивости нагрузки по напряжению:

где ки - коэффициент статической устойчивости; 17- напряжение в узле в рассматриваемом режиме; 11кр - критическое напряжение в том же узле, при котором нарушается статическая устойчивость нагрузки.

Из-за пониженного уровня напряжения в установившихся режимах работы сети (в том числе и из-за загрузки реактивной мощностью) это условие не всегда выдерживается.

4. Загрузка реактивной мощностью линий электропередачи и трансформаторов уменьшает пропускную способность сетей электроснабжения, что в ряде случаев не позволяет использовать полную установленную мощность электрооборудования.

(1.10)

•V, кВА

4000

2000

3000-

1000

1,0 0,7 0,4 созср

Рис.1.5. Рост полной мощности трансформатора в зависимости от коэффициента мощности

Из приведенного на рис. 1.5 графика видно, как при передаче через трансформатор активной мощности 1000 кВт и загрузке его реактивной мощностью будет возрастать необходимая полная мощность. Низкий соэф системы электроснабжения требует либо увеличения номинальной мощности трансформаторов, либо установки дополнительного оборудования.

5. Загрузка реактивной мощностью трансформаторов снижает их коэффициент полезного действия.

6. Недоиспользование полезной мощности генераторов электростанций и увеличение удельного расхода топлива.

Если реактивная мощность превысит номинальное значение, определяемое по номинальному коэффициенту мощности генератора, то активная нагрузка должна быть снижена. Полный ток нагрузки по условиям нагрева обмоток не должен превышать номинального тока генератора. При коэффициенте мощности ниже номинального в результате увеличения сдвига фаз в сети из-за усиления продольного поля реакции якоря (действующего против основного поля) произойдет снижение напряжения на клеммах статора. Это потребует более сильного возбуждения. Повышенное возбуждение при сниженном коэффициенте мощности приведет к снижению КПД (рис.1.6) и повышению мощности первичных двигателей.

Проблемы, которые вызывает загрузка сетей и электрооборудования систем электроснабжения реактивной мощностью, обобщены на рис. 1.7. приведенные негативные факторы вынуждают приближать источники покрытия реактивной мощности к местам ее потребления. Это разгружает оборудование от ее перетоков, что равносильно увеличению коэффициента мощности.

Существует два взаимодополняющих друг друга пути снижения реактивных нагрузок сетей и генераторов.

1. Установка на предприятии специальных компенсирующих устройств - искусственная компенсация.

1/4 1/2 3/4 4/4 ртгр Рис. 1.6. Зависимость КПД генератора ои соэф и нагрузки

Рис. 1.7. Последствия повышенные передачи и потребления

реактивной мощности

В качестве собственных источников реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных НГДП используются:

• генераторы собственных электростанций и синхронные двигатели;

• воздушные кабельные линии электрических сетей;

• дополнительно устанавливаемые компенсирующие устройства: синхронные компенсаторы, батареи конденсаторов высокого и низкого напряжения, вентильные установки со специальным регулированием.

2. Снижение реактивной мощности самих приемников электроэнергии -естественная компенсация.

К мероприятиям по естественной компенсации относятся:

• упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования и выравниванию графика нагрузки (равномерное размещение нагрузок по фазам, смещение времени обеденных перерывов, начала и окончания смены отдельных цехов и участков, перевод энергоемких крупных электроприемников на работу вне часов максимума энергосистемы, вывод в ремонт мощных электроприемников в часы максимума энергосистемы);

• создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации;

• замена электрооборудования старых конструкций на новое с меньшими потерями на перемагничивание;

• замена малозагруженных трансформаторов и двигателей меньшими по мощности или их полная загрузка;

• применение синхронных двигателей вместо асинхронных, когда это допустимо по условиям технологического процесса;

• ограничение продолжительности холостого хода двигателей и сварочных трансформаторов;

• сокращение длительности и рассредоточение во времени пуска крупных электроприемников;

• улучшение качества ремонта электродвигателей;

• отключение при малой нагрузке части силовых трансформаторов.

Часть мероприятий по естественной компенсации реактивной мощности не требует больших материальных затрат и должна проводиться на предприятиях в первую очередь.

Проблема компенсации реактивной мощности включает в себя целый ряд технико-экономических задач, к числу которых можно отнести:

• организацию мероприятий для реализации естественной компенсации;

• выбор видов и типов компенсирующих устройств;

• размещение компенсирующих устройств в сетях;

• оптимизацию режимов работы компенсирующих устройств.

Выбор наиболее эффективного варианта компенсации, необходимой мощности и типа компенсирующего устройства должен опираться на анализ схемы сети электроснабжения промышленного предприятия.

1.1.1. Поперечная емкостная компенсация реактивной мощности

Основное назначение поперечной компенсации - повышение коэффициента мощности.

Размещение конденсаторов в основном принято выполнять по принципу наибольшего снижения потерь мощности в электрических сетях. Немаловажное значение при этом имеет повышение уровня напряжения, сопровождающее установку конденсаторов. В ряде случаев размещение конденсаторов может быть подчинено именно этому условию.

Для расчетов и анализа поперечной компенсации как источника реактивной мощности рассмотрим цепь переменного тока с параллельным включением приемников электроэнергии и батареи конденсаторов (рис. 1.8.а).

Для узла А схемы замещения ток в линии /л определяется по первому закону Кирхгофа:

1л=1„+1бк, (1.11)

где /л,/п,/бк- соответственно векторы тока в линии, в ветви нагрузки и в

конденсаторной батарее.

Построение векторной диаграммы и сложение векторов тока по выражению (1.11) даны на рис.1.8.6. Векторная диаграмма построена для линии с нагрузкой в конце при наличии поперечной компенсации (активным сопротивлением батареи можно пренебречь).

Рис. 1.8. Поперечная емкостная компенсация: а) схема замещения; б) векторная диаграмма

Из-за включения емкости параллельно нагрузке угол ф] уменьшился до фг, ток нагрузки приемника - от 1\ до /2, то есть произошла разгрузка линии по току на величину А/ =1\-1г. На эту же величину тока разгрузились и генераторы энергосистемы благодаря генерации конденсаторной батареей мощности О. б к в месте установки электроприемников. Сеть и генераторы разгрузились и вследствие уменьшения потерь на АРк и А£2К-, так как поток реактивной мощности снизился на 0,вк

г0,бк л

и

Я;

(обкл

I и

х,

(1.12)

где Я их- эквивалентные сопротивления цепи энергосистема-потребитель.

Для проектируемой сети снижение тока на Д/ позволяет уменьшить сечение проводников линий на А/7:

(1.13)

где /э- экономическая плотность тока в линии.

Соответственно снижается установленная мощность трансформаторов. Уменьшаются потери напряжения в сети за счет уменьшения потока реактивной мощности на 0,бк Д° значения

Из диаграммы (рис.1.8.б) видно, что если мощность БК слишком велика, ток Iдк будет больше индуктивной нагрузки потребителя 1с>1пь- Тогда угол фг <0 и коэффициент мощности перейдет через значение созф=1 в емкостной квадрант. Получается перекомпенсация: емкостный ток пойдет от потребителя к источнику, ток в линии /л будет увеличиваться по мере роста емкости. Отсюда следует, что повышение емкости С и зависимых величин тока линии /л и ф2 целесообразно лишь в определенных пределах, не выходящих за значение Ф2 > 0 и созф< +1.

Из векторной диаграммы можно определить емкость С и реактивную мощность конденсатора, необходимую для повышения коэффициента мощности созф] до значения созф2, превышающего естественное значение соБфп потребителя до включения поперечной компенсации. Из диаграммы находим:

рк + ш-12бк) и

х

ш=

(1.14)

/с= 1пЬ 1- ф2= /а 0£ф1-

Учитывая, что /с=и/хш=исоС и /а=/УЦ получаем

UcoC=—(tgщ-tg(p 2).

Следовательно,

р

Если нагрузка потребителя имеет емкостный характер, то для компенсации избыточной емкостной составляющей тока /ск (для приближения коэффициента мощности к единице) применяется индуктивность, включаемая параллельно нагрузке. Такие случаи имеют место при наличии на предприятиях протяженных кабельных линий высокого напряжения в периоды сниженной нагрузки сети, а также при сохранении в работе всей мощности конденсаторов в часы минимума нагрузки предприятий.

Влияние поперечной компенсации сказывается не только на токовой нагрузке всех элементов системы электроснабжения, но и на потере напряжения в сети, на соотношении напряжений в начале и в конце электропередачи.

При продольной компенсации конденсаторы включаются в сеть последовательно. Через них проходит полный ток линии.

Схема установки продольной компенсации (УПК) линии с указанием состава ее оборудования показана на рис. 1.13. Схема замещения УПК, в которой последовательно с сопротивлениями линии Я. и включено емкостное сопротивление хс, приведена на рис. 1.14а.

Действующие значения тока и напряжения на участках последовательной цепи определяются выражениями:

1.1.2. Продольная емкостная компенсация реактивной мощности

/ = — г

и

ик=1-Я-, ис=1-хс\

1

х

Ф =

(1.16)

х = + х^; ХЬ=

Я

в 10 кВ

т

№

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Мваку Уэбби Мульята

Выводы по четвертой главе

Для решения задач по повышению эффективности функционирования электротехнических комплексов основного оборудования и предприятия даны следующие рекомендации:

1. Оптимизировать использование силовых трансформаторов с РПН для автоматической стабилизации рационального уровня напряжения в центре питания, за счет чего достигается значимое снижение потребления активной и реактивной мощности, и при этом не снижается производительность оборудования.

2. Применять индивидуальные и централизованные компенсирующие установки компенсации реактивной мощности и потерь напряжения, при этом выполняется требование по потреблению реактивной мощности в узле энергосистемы и повышается качество электрической энергии в распределительной электрической сети.

3. Из всех известных способов задания уровня напряжения в центре питания осуществлять автоматическую стабилизацию рационального уровня напряжения в совокупности с согласованной компенсацией реактивной мощности индивидуальными и централизованными компенсирующими установками, при этом количество переключений привода РПН не должно превышать допустимых технических ограничений предусмотрено ГОСТ-ом Р 54149-2010.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено, что с экономической и с технической точки зрения автоматическая стабилизация рационального уровня напряжения, индивуальная компенсация реактивной мощности и потерь напряжения в линии существенно улучшают режим работы всего электрооборудования и повышает эффективности энергетических и экономических параметров НГПП.

2. Разработана математическая модель электротехнического комплекса основного оборудования НГПП с новыми элементами и связями, которая позволяет определить рациональный уровень напряжения в центре питания и параметры индивидуальных компенсирующих установок.

3. Разработаны научно-обоснованные организационно-технические мероприятия по автоматической стабилизации рационального уровня напряжения в центре питания с одновременной компенсацией реактивной мощности и потерь напряжения, позволяющие существенно снизить потери электрической энергии.

4. Предложены методы расчетов энергетических параметров электротехнических комплексов НГПП, которые дополнены новыми аналитическими зависимостями, учитывающими возмущения питающей и распределительной сетей, что позволило оценить и обосновать принимаемые решения в области эксплуатации этих комплексов.

5. Выявлено, что при использовании установки поперечной и продольной компенсации в составе электротехнического комплекса добывающей скважины напряжение восстанавливается быстрее и обеспечивается повышение устойчивости режима работы погружного электродвигателя при внутренних возмущениях уровня напряжения основного оборудования;

6. Определены рациональные уровни напряжения и оптимальный диапазон отклонения напряжения, отвечающие требованиям технического ограничения привода регулятора напряжения под нагрузкой силового трансформатора (количество переключений), что позволяет повысить степень автоматизации системы электроснабжения НГПП, уменьшить прямые и косвенные затраты на электроэнергию, улучшить режим работы всего электрооборудования и релейной защиты.

7. Разработаны математические модели и методы расчетов, позволяющие обосновывать рациональные принципы управления режимами напряжения и электропотребления НГДП и входящих в их состав электротехнических комплексов основного оборудования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Мваку Уэбби Мульята, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамович Б.Н., Ананьев К.А., Иванов О.В., Макарова Л.В. Устройство защиты от перенапряжений и субгармонических колебаний установок продольной емкостной компенсации: пат. РФ, 1985, бюл. № 38.

2. Афанасьев Н.В. и др. Совершенствование режима напряжения и электропотребления в условия предприятий нефтедобычи // Нефть Татарстана, №(1-2), 1999. С. 64- 67.

3. Афанасьев Н.В., и др. Экспериментальные исследования самозапуска погружного электродвигателя // Нефть Татарстана, № (3-4), 1999. С. 56 - 58.

4. Беляков Ю.С. Расчетные схемы замещения трансформаторов и автотрансформаторов с регулированием напряжения под нагрузкой и особенности расчета токов короткого замыкания с их учетом. - СПб.: ПЭЦпк, 1996.-9 С.

5. Бор-Раменский А.Е. Технологические и технические модули автоматизированных производств (Системный подход к проблеме). - Л.: Наука, 1989.- 12 С.

6. Бор-Раменский А.Е. Семантические инварианты сложных динамических систем // В кн.: Системный подход к исследованию и проектированию сложных объектов. - Л.: Ленинградский институт информатики и автоматизации АН СССР, 1989. -1С.

7. Быценко С.Г. Инструментальное обеспечение рынка электроэнергии: концепция создания автоматизированной системы контроля и управления энергопотреблением // Промышленная энергетика, №8, 1997. - С.23-25.

10. Вагин Г.Я., Лоскутов А.Б. Исследование режимов работы мощных статических компенсаторов на металлургических предприятиях с дуговыми печами // Промышленная энергетика, №2, 1991. - С. 43-46.

И. Вагин Г .Я., Лоскутов А.Б., Редькин Е.В. Расчёт колебаний напряжения от дуговых сталеплавильных печей // Промышленная энергетика, №2, 1993.-С. 29-35.

12. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. - М.: Высшая школа, 1978. - 415с.

13. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики).- М.: Высшая школа, 1984. 12 с.

14. Веников В.А., Идельчик В.И., Лисеев М.С. Регулирование напряжения в электроэнергетических системах. - М.: Энергоатомиздат, 1985. 59 с.

15. Гамазин С.И., Черепанов В.В. Применение методов математического программирования при проектировании систем электроснабжения. - Горький: ГГУ, 1980. 92 с.

16. Гамазин С., Пупин В., Ивкин О. Новые устройства обеспечения надежности электроснабжения и качества электроэнергии потребителей // Рынок электротехники, №2, 2006. С. 78-84.

17. ГОСТ Р 54149-2010 Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

18. Гремяков A.A., Строев В.А. Определение мощности и размещения конденсаторных батарей в распределительных электрических сетях с учетом режима напряжений // Электричество, №12, 1976. С.52-55.

19. Гук Ю.Б. Основы теории надежности электроэнергетических установок. Учебн. Пособие. - Л.: ЛГТУ, 1972. - 97 с.

20. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Хачатрян Э.А. Устойчивость нагрузки электрических схем. Учебн. пособие. -М.: Энергоиздат, 1981. - 77 с.

21. Гусейнов Ф.Г., Мамедяров О.С. Экономичность режимов электрических сетей. Учебн. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1984. -120 с.

22. Демин Ю.И. Разработка и применение САПР для анализа процессов в системах электроснабжения с бесконтактными коммутирующими устройствами. - дисс. ... канд. техн. наук. - СПб, СПбГТУ, 1987. - 32 с.

23. Домбровский В.В, Смоловик С.В Приближенный учет насыщения магнитной цепи генератора при расчетах устойчивости параллельной работы // Электричество, №2, 1972. С. 9 - 13.

24. Евсеев А.Н., Логинов A.C., и др. Регулируемая установка компенсации реактивной мощности для нефтегазодобывающего предприятия // Промышленная энергетика, №5, 1990. С. 54-59.

25. Жежеленко И.В. и др. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях // Киев: Техника, 1981. С. 160.

26. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль на промышленных предприятиях. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 123 с.

27. Жежеленко И.В., Божков В.М., ВагинГЛ., Рабинович М.И. Эффективные режимы работы электротехнологических установок // Киев: Техника, 1987. С. 79.

28. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л., Степанов В.П. Методы вероятностного моделирования в расчетах характеристик электрических нагрузок потребителей. -М.: Энергоатомиздат, 1990. -158 с.

29. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности и повышение качества электроэнергии. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 89 с.

30. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 26 с.

31. Железко. Ю.С., Артемьев A.B. Порядок аттестации программ системного расчета компенсации реактивной мощности и согласование результатов расчета//Промышленная энергетика, №9, 1990. С. 78-82.

32. Железко Ю.С., Артемьев A.B. Изменение характеристик графиков реактивной мощности при установке компенсирующих устройств // Промышленная энергетика, №7, 1991. С. 21-27.

33. Железко Ю.С. Влияние потребителя на качество электроэнергии в сети и технические условия на его присоединение // Промышленная энергетика, №6, 1991. С.92-98.

34. Железко Ю.С. Новые правила расчета экономических значений потребления реактивной мощности потребителями // Промышленная энергетика, №6, 1996. С. 13-17.

35. Железко Ю. С. О нормативных документах в области качества электроэнергии и условий потребления реактивной мощности // Электрика, №1, 2003.С. 65-68.

36. Железко Ю.С. Методы расчета нагрузочных потерь электроэнергии в радиальных сетях 0,38-20 кВ по обобщенным параметрам схем // Электрические станции, №1, 2006. С. 20-23.

37. Иванов О.В. и др. Исследование самораскачивания асинхронных двигателей в сетях с последовательными конденсаторами // М.: Электричество, №3, 1969. С. 72-75.

38. Иванов О.В. и др. Статическая устойчивость АД с последовательными конденсаторами//М.: Электротехника, №6,1970. С. 19-23.

39. Идельчик В.И. Расчеты установившихся режимов электрических систем / Под ред. В.А. Веникова. -М.: Энергия; 1977. - 192с.

40. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Учебн. пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 98 с.

41. Ильин В.И., Мещеряков В.В., Бам М.А., Гуртовцев A.JL, Забелло Е.П. Автоматизированная система учёта и контроля энергии для промышленных предприятий // Промышленная энергетика, №8, 1994. С. 12-15.

42. Инструкция по системному расчёту компенсации реактивной мощности в электрических сетях // Промышленная энергетика, №7, 1991. С. 7375.

43. Карпов Ф.Ф. Компенсация реактивной мощности в распределительных сетях. Учебн. пособие для вузов. - М.: Энергия, 1975. - 89 с.

44. Карань Е.В. Исследования и оптимизация параметров режимов систем электроснабжения с преобразовательной нагрузкой и компенсирующими устройствами. - дисс. ... канд. техн. наук. - СПб, СПбГТУ, 1988. - 84 с.

45. Ковалев И.Н. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей. - М.: Энергоатомпроект, 1990. - 56 с.

46. Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. -М.: Госэнергоиздат, 1963. - 13 с.

47. Кононенко Е.В. Компенсация реактивной мощности «три в одном» или панацея от всех бед -2 II Электротехнический рынок, №1(19), 2008. С. 99.

48. Кононенко Е.В. и др. Электрические машины (спец. курс). - М.: Высшая школа, 1975, - 279 с.

49. Конюхова Е.А. Исследования влияния статических характеристик нагрузки на потери мощности и напряжения в системах энергоснабжения промпредприятий // Промышленная энергетика, №9, 1995. С. 99-112.

50. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А. Экономия электроэнергии в промышленности: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 29 с.

51. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. - М.: Наука,1973. -98 с.

52. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины, ч. 1. - Л.: Энергия, 1972.-544 с.

53. Кочкарев Ю.А., Олейник Г.Т., Соловев Н.С. и др. Автоматизированная система контроля и управления электропотреблением предприятия // Промышленная энергетика, №4, 1990. С. 22-27.

54. Кочкин В. Реактивная мощность в электрических сетях. Технологии управляемой компенсации // Новости электротехники, №5, 2009. С. 45-50.

55. Крылов A.B. Одновинтовые насосы.-М.: Гостоптехиздат, 1962. -154 с.

56. Кудрин Б.И., Прокопчик В.В. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебн. пособие для вузов. - Минск: Высшая школа, 1988. - 92 с.

57. Кудрин Б.И. Проблемы определения параметров электропотребления и энергосбережения на страницах журнала Промышленная энергетика. // Промышленная энергетика, №8, 1994. С. 12-58.

58. Кудрин Б.И. История компенсации реактивной мощности: комментарий главного редактора // Электрика, №6, 2001. с.26-29.

59. Кулизаде К.Н. Рациональное использование электрической энергии на нефтяных промыслах. - Баку.: Высш. школа, 1967. - 98 с.

60. Кучумов J1.A., Спиридонова JI.B. Потери мощности в электрических сетях и их взаимосвязь с качеством электроэнергии. Учебное пособие. - JL: ЛПИ, 1985.- 33 с.

61.Кухта О., Симонова Е. К вопросу об эффективности компенсации реактивной мощности. // Киев: Энергетическая политика Украины, №9, 2004. С. 90-93.

62. Лысенко В.Д. Разработка нефтяных месторождений. Теория и практика. Учебное пособие. - М.: Недра, 1996. - 367с.

63. Мельников H.A., Солдаткина Л.А. Регулирование напряжения в электрических сетях.- М.: Энергия, 1968. - 57с.

64. Мельников H.A. Электрические сети и системы. - М.: Энергия, 1975.

-23с.

65. Меньшов Б.Г., Ершов М.С., Яризов А.Д. Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 2000. - 72с.

66. Меньшов Б.Г., Суд И.И. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. -М.: Недра, 1984. - 416с.

67. Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие. - М.: Энергия, 1973. - 25с.

68. Чернявская И.А., и др. Математическое моделирование режима напряжения при быстром изменении параметров сети и нагрузки // Экспресс-информация, серия «Автоматизация и телемеханизация в нефтяной промышленности», выпуск 2, 1990. - 99 с.

69. Нурбосынов Д.Н. Методы расчетов и математическое моделирование режима напряжения и электропотребления в установившихся и переходных процессах. Учебное пособие. - СПб.: Энергоатомиздат, Санкт-Петербургское отделение, 1999. - 62с.

70. Папков Б.В., Щеголькова Т.М. Повышение эффективности электропотребления на промышленных предприятиях // Промышленная энергетика, №12, 1995. С. 52-56.

71. Паули В.К., Воротников P.A. Компенсация реактивной мощности как эффективное средство рационального использования электроэнергии // Энергоэксперт, №2, 2007. С. 25-32.

72. Петрикова Т.Н. Формирование новой системы организации торговли электрической энергией // Промышленная энергетика, №4, 1988. С. 23-25.

73. Побуль Г.Х. Повышение пропускной способности распределительных сетей высокого напряжения с применением продольно-емкостной компенсации. -М.: Энергия, 1977.-63с.

74. Положение о порядке расчета и обоснования нормативов технологических потерь (расходов) электроэнергии при ее передаче по электрическим сетям / Приказ Минпромэнерго России от 04.10.2005 № 267, per. № 7122 от 28.10.2005 Минюста России.

75. Поляк Б.Г. Введение в оптимизацию. - М.: Наука, 1983. - 384с.

76. Порядок расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии, применяемых для определения обязательств сторон в договорах об оказании

услуг по передаче электрической энергии (договоры энергоснабжения). Утвержден приказом Минпромэнерго России от 22.02.2007 № 49.

77. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Под ред. Г.Е. Поспелова. - М.: Энергоиздат, 1981. - 216с.

78. Правила технической эксплуатации электростанций и сетей, (изд. 14-е). Минэнерго СССР. - М.: Энергия, 1989. - 216с.

79. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 2007.

-98с.

80. Прейскурант № 09-1. Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую электросистемами и электростанциями. Министерства энергетики и электрификации СССР. - М.: Прейскурантиздат, 1980.

81. Понятовский В.В. Решение задач по нормализации потоков реактивной мощности в распределительных электрических сетях // Энергоэксперт, №2, 2007. С. 12-15.

82. Симоненко A.C. К расчету переходных режимов электроприводов с асинхронными двигателями // Электрика, №7, 2009. С. 26-29.

83. Смирнова С.И. Оптимизация режимов работы электротехнического комплекса вспомогательного оборудования нефтегазодобывающего предприятия // СПб: дисс. ... канд. техн. наук. 2011. 113с.

84. Смирнова С.И. Снижение потерь электрической энергии путем оптимизации напряжения и электропотребления в электротехнических комплексах предприятия // Альметьевск: Научная сессия ученых АГНИ по итогам. 2008г. Материалы научной сессии ученых. АГНИ. 2009. С. 166-169.

85. Галин P.M., и др. Прогнозирование режимов работы электрооборудования на основе графиков электрических нагрузок и применение технических мероприятий с целью оптимизации режимов работы электроприемников // Сборник материалов докладов IV молодежной международной научной конференции «Тинчуринские чтения». Том 3. Казань: КГЭУ, 2009. С. 13-17

86. Гарифуллина А.Р, Табачникова Т.В., и др. Оптимальная компенсация реактивной мощности в электротехнических комплексах нефтегазодобывающего предприятия // Промышленная энергетика, №2, 2010. С. 40-44.

87. Гарифуллина А.Р. и др. Оптимизация режима напряжения и рациональная компенсация реактивной мощности в электротехнических комплексах нефтегазодобывающей промышленности // Казань: Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики, №5-6, 2010. С. 56-64.

88. Солдаткина JI.A. Электрические сети и системы. - М.: Энергия, 1978.

-31с.

89. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности. / Под. ред. P.M. Матура. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 40с.

90. Табачникова Т.В. Оптимизация режимов работы электротехнического комплекса предприятий нефтегазодобывающей промышленности // СПб: дисс. ... канд. техн. наук. 2006. 165с.

91. Тарифы на электрическую и тепловую энергию, отпускаемую электросистемами и электростанциями. Приказ ОАО «Татэнерго» №.... от 31.12.2009.

92. Устройства автоматического регулирования трансформаторов под нагрузкой типа АРТ-1Н (Техническое описание). - Рига, 1981. - 45с.

93. Федотов Е.А. Компенсирующие устройства в сети предприятия расчет эффективности //Новости Электротехники, №5(11), 2001. С. 14-19.

94. Электротехнический справочник // под ред. И.И. Иванова. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 85с.

95. Электротехнический справочник. Производство и распределение электроэнергии. Под редакцией Орлова И.Н. - М.: Энергоатомиздат, 1988. -48с.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ

96. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Повышение эффективности работы электротехнического комплекса нефтегазоперерабатывающего предприятия при подготовке нефти // Энергетика Татарстана, 2013, № 2 (30). С. 50-54.

97. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Оптимизация режимов работы электротехнического комплекса основного оборудования нефтегазоперерабатывающего предприятия в процессе подготовки нефти // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2013, № 1-2. С. 117-126.

98. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Разработка методики построения автоматизированных систем управления технологическими процессами подготовки и транспортировки нефти // Известия ВУЗов. Проблемы энергетики, 2012, №7-8. С. 117-123.

99. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Теоретико-экспериментальные основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами подготовки нефти // Энергетика Татарстана, 2013, № 1(29). С. 65-70.

Статьи в других изданиях

100. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Практическое применение частотно-регулируемых приводов и устройств плавного пуска в автоматизированных системах управления // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - № 1 (8), 2011. С. 20-25.

101. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Автоматизированные системы управления технологическими процессами подготовки и транспортировки нефти // Вестник Казанского государственного энергетического университета. №4(11), 2011.С. 45-49.

102. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Theoretic-experimental fundamentals of the construction of an automatic oil preparation and transport control system // Вестник Казанского государственного энергетического университета. № 1 (12), 2012. С. 38-52.

103. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Application of automatic control system engineering principles in the crude oil preparation and transportation // Вестник Казанского государственного энергетического университета. № 3 (14), 2012. С. 40-48.

104. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Снижение потери и потребления электрической энергии в электротехнических комплексах нефтегазодобывающего предприятия / Корнилов В.Ю., Мваку У.М. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. № 2 (17), 2013. С. 42-49.

105. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Электротехнические комплексы технологических установок основного оборудования эксплуатации скважин // Вестник Казанского государственного энергетического университета. № 1 (16), 2013. С. 39-45.

Материалы конференций

106. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Исследование и разработка теоретико-экспериментальных основ автоматизированных систем управления технологическими процессами // Мат. докл. XXII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внуртикамерные процессы в энергетических установках», Казань: Изд-во «Отечество», Часть 1, 2010. С. 81-82.

107. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Автоматизированная система управления технологическими процессами установкой подготовки и транспортировки нефти УПН-500 // Мат. докл. XXIII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках», Казань: Изд-во «Отечество», Часть 1, 2011. С. 30.

108. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Моделирование технологических объектов, управляемых автоматизированными системами управления технологическими процессами / Корнилов В.Ю., Мваку У.М. // Мат. докл.

XVII Научно-техническая конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», Москва: Издательский дом МЭИ, Т.2, 2011.С. 158.

109. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Теоретико-экспериментальные основы автоматизации технологических комплексов // Мат. докл. V Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2010. С. 76-77.

110. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Theoretic-experimental fundamentals of automating technological complexes // Мат. докл. V Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2010. С. 77-78.

111. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Теоретико-экспериментальные основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами подготовки нефти по показателям технико-экономической эффективности // Мат. докладов асп. - маг. семинара, посвященного «Дню Энергетики» 2012. С. 80-82.

112. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Автоматизированные системы управления технологическими процессами как основа автоматизации технологических процессов // Мат. докл. VI Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2011. С. 7576.

113. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Automatic production and technology processes in the industrial heat engineering process / Корнилов В.Ю., Мваку У.М. // Мат. докл. VI Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2011. С. 76-77.

114. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Теоретико-экспериментальные основы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами подготовки и транспортировки нефти / Корнилов В.Ю., Мваку

У.М. // Мат. докл. VI Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2012. С. 128-129.

115. Мваку У.М., Корнилов В.Ю. Automatic control systems and technological processes in the industrial heat engineering process / Корнилов В.Ю., Мваку У.М. // Мат. докл. VII Международной молодежной научн. конф. «Тинчуринские чтения», Казань: Изд-во КГЭУ, Т.З, 2012. С. 19-20.