журнал медиалогия. Сборник статей по материалам cxciii международной научнопрактической конференции 46 (193) Декабрь 2020 г
 Скачать 5.98 Mb.
|
|
Список литературы: 1. РД 153-39.4-078-01 «Правила технической эксплуатации резервуаров»; 2. ГОСТ 1510-84. Нефть и нефтепродукты. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение; 3. Регламент по эксплуатации и ремонту стальных вертикальных резервуаров ООО «Лукойл-Западная Сибирь» от 25.01.2016 г. ; 408 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ (АССОИ) Батенёва Елена Александровна магистрант, Тюменский Индустриальный Университет, РФ, г. Тюмень Решение задачи моделирования процессов, происходящих во время разработки месторождения, требует высокотехнологичного оборудования и программного обеспечения. Необходимость использования автоматизированной системы сбора и обработки информации (АССОИ) обусловлена важностью обратной связи между постоянно – действующей геолого-технологической моделью (ПДГМ) и результатами эксплуатации месторождения с целью повышения адекватности моделей и правильности принятия управленческих решений. На рисунке 1 изображена принципиальная схема взаимодействия элементов системы в целом. Рисунок 1. Общая схема взаимодействия элементов системы Система состоит из двух подсистем: административной и клиентской. Подсистема администрирования предназначена для моделирования структуры организации, для наполнения справочно-информационных полей базы данных. 409 Также система позволяет каждому из объектов назначить индивидуальные параметры, которые условно можно разделить на изменяемые и статические. Каждый параметр обладает следующими свойствами: название, тип (числовой, строковый, объектный), периодичность обновления и т.д. Важным аспектом разработки системы является разграничение прав доступа пользователей. Такая система доступа позволяет каждому пользователю назначить определенные возможности по работе с автоматизированной системы сбора и обработки информации (АССОИ) (например, оператору на месторождении не будет доступна функция движения фонда скважин) и строго задать объекты, которые попадают в его зону ответственности. В момент моделирования закладывается модель фонда скважин. Дальнейшие движения данных объектов нефтегазового комплекса из фонда в фонд неразрывно связаны с определенными событиями в системе: поломка, плановые работы, ремонт и т.д., которое регистрируется системой. Пользователь, ответственный за движение фонда скважин, в соответствии с политикой безопасности может осуществлять движение только разрешенных ему объектов. Клиентская подсистема предназначена для ввода оперативной информации в базу данных с целью дальнейшего использования в качестве фактических результатов разработки месторождения при гидродинамическом моделировании следующего этапа. На рисунке 2 приведен пример окна ввода оперативных данных с месторождения. Кроме того, предусмотрена визуализация накопленных данных в виде графиков с возможностью прогнозирования количества добычи жидкости при известном темпе роста и обводненности. На рисунке 3 пример визуализации накопленных данных. Анализ развития гидродинамического моделирования и возможности современных программных комплексов показал увеличение уровня автоматизации и гибкости при прогнозировании системы разработки нефтяной залежи. Появились возможности задания многоуровневых алгоритмов для регулирования режимов работы скважин в зависимости от изменения состояния разработки. 410 Рисунок 2. Окно ввода оперативных данных Рисунок 3. Окно визуализации накопленных данных Список литературы: 1. Особенности гидродинамического моделирования участка при обосновании бурения проектных скважин /Л.К. Хабирова, С.Р. Галиуллина, М.М. Гильфанов, Р.Ф. Саниахметов (Институт «ТатНИПИнефть» - 12 с. 411 2. Закиров Э.С., Закиров С.Н., Индрупский И.М. Новые представления в 3D геологическом и гидродинамическом моделировании. Нефтяное хозяйство, №1, 2006, с. 34-41 3. Плынин В.В. Принципы корректной адаптации гидродинамической модели нефтегазовой залежи — Нефтяное хозяйство, № 4, 2005 4. Закиров Э.С., Закиров С.Н., Индрупский И.М. Новое видение проблем 3D компьютерного моделирования 5. Гладков Е.А., Гладкова Е.Е. Стандартные ошибки и их устранение при создании трехмерной геолого-технологической модели месторождений углеводородов // Горные ведомости. – 2010. – № 1. – С. 48–53. 412 СЕКЦИЯ 18. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ПРОИЗВОДСТВО, ПЕРЕДАЧА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ Мазов Леонид Васильевич студент, филиал Тюменского Индустриального Университета, РФ, г. Ноябрьск АННОТАЦИЯ Цели: 1) Узнать как производят электроэнергию 2) Как передают электроэнергию 3) Какие бывают альтернативные источники энергии Ключевые слова: электроэнергия, трансформатор Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатываю¬щая электрическую энергию в результате пре¬образования тепловой энергии, выделяю¬щейся при сжигании органического топлива. Тепловые электрические стан¬ции подразделяют на конденсационные (КЭС), предназначенные для выработки только электрической энергии, и теплоэлектро¬централи (ТЭЦ), производящие кроме электрической тепловую энергию в виде горячей воды и пара. Простейшая схема КЭС, которая работает на угле представлена, на рисунке. Уголь подается в топливный бункер 1, а из него — в дробильную установку 2, где превращается в пыль. Угольная пыль поступает в топку парогенератора (парового котла) 3, имеющего систему трубок, в которых циркулирует химически очищенная вода, называемая питательной. В котле вода нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 400— 413 650 °С и под давлением 3—24 МПа поступает по паропроводу в паровую турби- ну 4. Параметры пара зависят от мощности агрегатов. Рисунок 1. Простейшая схема КЭС Гидроэлектрическая станция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядер- ная) энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию. Трансформатор — очень простое устройство, которое позволяет, как повышать, так и понижать напряжение Действие трансформатора основано на явлении электромаг¬нитной индукции. При прохождении переменного тока по первич¬ной обмотке в железном сердечнике появляется переменный маг¬нитный поток, который возбуждает ЭДС индукции в каждой обмотке. Причем мгновенное значение ЭДС индукции е в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой: е = - Δ Ф/ Δ t 414 Передача электроэнергии на большие расстояния связана с заметными потерями. Дело в том, что, протекая по линиям электропередачи, ток нагревает их. В соответствии с законом Джоуля — Ленца, энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой Q=I 2 Rt Альтернативные источники энергии: Энергия солнца - Простейший коллектор солнечного излучения представляет собой зачерненный металлический (как правило, алюминиевый) лист, внутри которого располагаются трубы с циркулирующей в ней жид¬костью. Нагретая за счет солнечной энергии, поглощенной кол-лектором, жидкость поступает для непосредственного использова¬ния. Ветровая Энергия, Энергия земли - Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно превышает мощность самых крупных энергетических установок, созданных руками человека. Энергия Земли пригодна не только для отопления помещений, как это происходит в Исландии, но и для получения электроэнергии. Электроэнергия в быту неотъемлемый помощник. Каждый день мы имеем с ней дело, и, наверное, уже не представляем свою жизнь без нее. Вспомните, когда последний раз вам отключали свет, то есть в ваш дом не поступала электроэнергия, вспомните, как вы ругались, что ничего не успеваете и вам нужен свет, вам нужен телевизор, чайник и куча других электроприборов. Ведь если нас обесточить навсегда, то мы просто вернемся в те давние времена, когда еду готовили на костре и жили в холодных вигвамах. Список литературы: 1. Учебник по Физике 11 класс Мякишев, Буховцев, Чаругин. 2. Учебник по Физике 10 класс С.В. Громова. 3. Справочник по Физике 7-9 класс Громцева О.И. 4. Справочки по Физике 7-11 класс Попов А.В. 5. Справочник по Физике Пурышева Н.С., Ратбиель Е.Э. 415 СЕКЦИЯ 19. ЭНЕРГЕТИКА ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Бикбаев Эдуард Артурович студент, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань Из-за проблем связанных со строительством новых воздушных линий, очень важным является рассмотрение способов увеличения пропускной способности уже существующих линий, а также достижение максимальной пользы от проведения этих мероприятий. Модернизация существующих линий очень весомая альтернатива постройке новых, из-за того, что затраты и издержки в разы меньше. Как известно, пропускная способность существующих линий весьма ограничена. Согласно определению пропускная способность электропередачи – это та наибольшая активная мощность, которую с учетом всех технических ограничений можно передать по линии. Технические ограничения в данном случае определяются: 1) устойчивостью параллельной работы генераторов системы; 2) нагревом отдельных элементов передачи; 3) значением длительно допустимого напряжения; 4) потерями на корону в линии и другими условиями. Существует ряд условий, которые ограничивают пропускную способность линий, такие как: 1) Характеристики выключателей Некоторые линии ограничены номинальными характеристиками выключа- телей и распределительных устройств. Элементы с меньшим номинальным током в любом конце линии могут быть определены по паспортным данным. 416 2) Экологические требования Во время определения пропускной способности проводов линий высокого и сверхвысокого напряжений должны быть приняты во внимание такие параметры как: термические условия работы токопроводящих частей, скорость и направления ветра, но также, и не стоит забывать о электрических параметрах работы линии. Выполнение всех этих требований необходимо для того, чтобы обеспечить минимально допустимые расстояний токоведущих частей друг от друга и других объектов, а также для поддержки заданного уровня напряжения и обеспечения стабильности параметров сети в заданных пределах. 3) Потери напряжения Большое количество электроэнергии теряется при её транспортировке от выводов генератора до потребителей. В случае если не установлены устройства компенсации реактивной мощности, уровень напряжения может снизиться ниже пределов, допустимых по критерию качества электроэнергии. В таких случаях желательно не увеличивать пропускную способность этих линия, чтобы предотвратить чрезмерно низкие напряжения на конце таких линий и избежать явления «лавины» напряжения. 4) Устойчивость системы В случае длинных соединительных линий между системами, напряжения искусственно поддерживается в приемлемом пределе, но могут быть ситуации, при которых передача большого количества электроэнергии может вызвать чрезмерный сдвиг фазы угла между положениями роторов генератора каждой системы. Желательно ограничить пропускную способность этих линий, чтобы избежать потери устойчивости и электрического разделения между обеими системами. Исследования номинальных мощностей различных элементов, которые принимают участие в передаче и распределении электроэнергии, были проведены с целью указать на оборудования, которое в первую очередь требует замены и для составления плана реконструкции этого оборудования. Ограничения обнаруженные при работе линий основаны на следующей 417 информации: проверка по нагреву длительным током и проверка максимальным допустимым и ударным током выключателей на обеих концах линии. В связи с ростом электрических нагрузок и присоединением новых потребителей электрической энергии возникают ограничения по пропускной способности электрических сетей (нагреву, потерям мощности, режиму напряжения, надежности). В связи с этим возникает необходимость осуществления мероприятий по улучшению режимов. Список литературы: 1. Б.И. Механошин и др. Повышение эффективности использования существующих ВЛ на основе анализа их технического состояния и данных мониторинга температуры проводов, Электро, 2007, № 6. 418 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭНЕРГИИ НА КОРОНУ В ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ Казиев Омар Рамазанович студент, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань Рахматуллин Ленар Ильгизович студент, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань Потери электроэнергии при передаче активной и реактивной мощности по проводам ВЛ электропередачи делят на две составляющие: нагрузочные потери, связанные с нагревом проводов протекающим через них током, и потери «на корону» (ПК). Нагрузочные потери квадратично зависят от величины протекающего в проводах тока и линейно от температуры проводов, влияющей на их активное сопротивление. Основными факторами, определяющими ПК, являются: отношение величины напряженности электрического поля на поверхности проводников фаз ВЛ к начальной напряженности поля, при которой выполняется условие самостоятельности разряда в газах, и метеорологические условия по трассе ВЛ. Основоположником изучения явления короны на проводах ВЛ является Ф.В. Пик [1]. Его формула для определения начальной напряженности электрического поля и аналогичные формулы других авторов широко используются на практике. Строительство электрических сетей за рубежом и в нашей стране привело к необходимости проведения специальных исследований по уточнению требований к проектируемым ВЛ, в том числе в части экспериментальных и расчетных оценок ПК применительно проектируемым и действующим ВЛ. С целью уменьшения ПК, начиная с напряжения 220 кВ, конструкции ВЛ предусматривают расщепление проводов в каждой фазе. Выбор сечения и количества проводов в фазах ВЛ напряжением 220 кВ и выше является оптимизационной технико-экономической задачей, решаемой на стадии проектирования [2]. Для ее корректного решения требуется информация 419 не только о токов нагрузке линии, влияющей на нагрузочные потери в ней, но и о величинах ПК, в значительной степени зависящих от погодных условий и распределения рабочего напряжения ВЛ по ее длине. При правильно выбранном сечении проводов среднегодовые ПК меньше нагрузочных потерь . Однако их величина достаточно значима и поэтому может повлиять как на выбор конструкции и сечений фаз ВЛ, так и на оптимизацию режимов работы действующих электрических сетей напряжением 220−750 кВ. Величина суммарных потерь электроэнергии определяет коэффициент полезного действия ВЛ и является важным технико-экономическим показателем, учитываемым как при проектировании электрических сетей и линий электропередач, так и при управлении их режимами. Известные в настоящее время методы определения ПК в ВЛ можно разделить на две группы: 1. Расчетные методы, основанные на использовании обобщенных характе- ристик удельных ПК, полученных в результате экспериментов на опытных пролетах при различных погодных условиях на проводах различных сечений и конструкций фаз. Эти методы получили широкое распространение в мировой практике. В СССР систематические измерения ПК выполнялись на опытных пролетах в НИИПТ, ВНИИЭ, ЛПИ, ВЭИ, ЭНИН. На основании этих исследований был разработан действующий нормативный документ по расчетам ПК и радиопомех. С использованием этого документа спроектированы линии электропередачи 330 кВ и выше 2. Балансовые методы, позволяющие определять суммарные потери на линии по разности измеряемых по концам линии потоков активной мощности или энергии, а затем вычислять ПК, вычитая из суммарных потерь нагрузочные потери, определяемые расчетным путем. Эта группа методов требует применения высокоточных измерительных комплексов и в настоящее время интенсивно развивается благодаря внедрению в рамках концепции Smart Grid интеллекту- альных счетчиков электроэнергии, векторных регистраторов, интеллектуальных электронных устройств, оптических трансформаторов тока и напряжения, объединяющих устройств. 420 Список литературы. 1. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича. М.: ЭНАС, 2012. 2. В.А. Шлайфштейн, В.А. Костюшко, Л.В. Тимашова. К вопросу выбора сечения проводов воздушных линий электропередачи напряжением 220–750 кВ // Энергия единой сети. 2016. № 2. С. 44–49. 421 ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ Казиев Омар Рамазанович студент, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань Рахматуллин Ленар Ильгизович студент, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань Потери электроэнергии в электрических сетях неминуемы, поэтому важно чтобы они не превышали экономически обоснованного уровня. Превышение норм технологического расхода говорит о возникших проблемах. Чтобы исправить ситуацию необходимо установить причины возникновения нецелевых затрат и выбрать способы их снижения. Собранная в статье информация описывает многие аспекты этой непростой задачи. Виды и структура потерь 1. Под потерями подразумевается разница между отпущенной потребителям электроэнергией и фактически поступившей к ним. Для нормирования потерь и расчетов их фактической величины, была принята следующая классификация: 2. Технологический фактор. Он напрямую зависит от характерных физических процессов, и может меняться под воздействием нагрузочной составляющей, условно-постоянных затрат, а также климатических условий. 3. Расходы, затрачиваемые на эксплуатацию вспомогательного оборудования и обеспечение необходимых условий для работы техперсонала. 4. Коммерческая составляющая. К данной категории относятся погрешности приборов учета, а также другие факторы, вызывающие недоучет электроэнергии. Основные причины потерь электроэнергии. Разобравшись со структурой, перейдем к причинам, вызывающим нецелевой расход в каждой из перечисленных выше категорий. Начнем с составляющих технологического фактора: 422 1. Нагрузочные потери, они возникают в ЛЭП, оборудовании и различных элементах электросетей. Такие расходы напрямую зависят от суммарной нагрузки. В данную составляющую входят: 2. Потери в ЛЭП, они напрямую связаны с силой тока. Именно поэтому при передаче электроэнергии на большие расстояния используется принцип повышения в несколько раз, что способствует пропорциональному уменьшению тока, соответственно, и затрат. 3. Расход в трансформаторах, имеющий магнитную и электрическую природу. В качестве примера ниже представлена таблица, в которой приводятся данные затрат на трансформаторах напряжения подстанций в сетях 10 кВ. Способы уменьшения потерь в электрических сетях Снизить затраты можно путем оптимизации технической и коммерческой составляющей. В первом случае следует принять следующие меры: 1. Оптимизация схемы и режима работы электросети. 2. Исследование статической устойчивости и выделение мощных узлов нагрузки. 3. Снижение суммарной мощности за счет реактивной составляющей. В результате доля активной мощности увеличится, что позитивно отразится на борьбе с потерями. 4. Оптимизация нагрузки трансформаторов. 5. Модернизация оборудования. Различные методы выравнивания нагрузки. Например, это можно сделать, введя многотарифную систему оплаты, в которой в часы максимальной нагрузки повышенная стоимость кВт/ч. Это позволит существенно потребление электроэнергии в определенные периоды суток, в результате фактическое напряжение не будет «проседать» ниже допустимых норм. Уменьшить коммерческие затраты можно следующим образом: 1. регулярный поиск несанкционированных подключений; 2. создание или расширение подразделений, осуществляющих контроль; 3. проверка показаний; 423 4. автоматизация сбора и обработки данных. Для выяснения анализа потерь электроэнергии и совершенствования методов расчета, необходимо прорабатывать «математический аппарат, методы и модели правильного применения АСДУ и АСКУЭ, создание новых и приспособлении существующих методик и программ расчета и анализа потерь электрической которые будут основаны на применении информационных возможностей АСДУ и АСКУЭ». |