Резервное электроснабжение пункта сбора ПНГ Харампурского месторождения

Г.В. Муравьев – Группа компаний «НойХаус»

В технологической цепочке добычи нефти и газа энергообеспечение является одной из главных составляющих. Важной стороной решения этой задачи является резервное электроснабжение технологического оборудования. Применение дизель-генераторов в качестве аварийных источников является оптимальным вариантом. Это позволяет наладить бесперебойную работу, когда штатные источники энергии не способны обеспечить работу добывающего предприятия.
Для резервного электроснабжения пункта сбора, подготовки, компримирования и закачки во временное хранилище попутного газа Харампурского месторождения Группа компаний «НойХаус» поставила дизель-генератор C2250 мощностью 1800 кВт. Компания является официальным сертифицированным партнером Cummins Inc. в течение нескольких лет и обладает всеми полномочиями производителя на поставку, установку и обслуживание ДГУ Cummins. Проект резервного электроснабжения ДКС разработан институтом «ВолгоУралНИПИгаз». Заказчик – ООО «РН-Пурнефтегаз».
РН-Пурнефтегаз ведет разработку месторождений в Ямало-Ненецком автономном округе. Харампурская группа является самой северной в Западной Сибири среди нефтегазовых месторождений, наиболее перспективных по запасам углеводородного сырья.
Месторождение расположено в зоне сложных климатических условий: вечная мерзлота, сильные ветры, слабость снежного покрова. Среднегодовая температура воздуха – отрицательная. Зима длится около восьми месяцев. Минимальные температуры в этот период опускаются до –59°С.
Учитывая специальные требования заказчика, для проекта была выбрана дизельная электростанция Cummins C2250. Дизель-генератор представляет собой единую конструкцию, состоящую из двигателя и генератора на общей раме, которые соединяются между собой специальной виброизолирующей муфтой.
В связи с необходимостью эксплуатации в суровых погодных условиях ДЭС размещается в специальном контейнере антивандального исполнения (3х12 м). Контейнер установлен на специальном фундаменте (свайное поле) на высоте 1,2 м от поверхности земли.
Внутри контейнера установлена система вентиляции на базе клапанов, с электроприводом. Для обеспечения воздухообмена при работе ДГУ в режиме ожидания (в состоянии горячего резерва) применяется вытяжной вентилятор с автоматическим клапаном, управляемый по сигналу отдельного датчика температуры. От проникновения осадков внутрь контейнера защищают стальные антивандальные снегозащитные решетки в проемах вентиляции.
Контейнер утеплен плитами из базальтового волокна. Толщина теплоизоляции 100 мм. В зимнее время энергоблок отапливается горячей водой (70…105°C). Рабочий диапазон температур контейнера от –61°C до +34°C. Звукоизоляцию обеспечивает профилированный лист. Выхлопная система оборудована промышленным глушителем снаружи контейнера. Эти мероприятия позволяют поддерживать комфортные условия эксплуатации и обслуживания дизель-генератора.
Энергоблок C2250 D5 создан на базе двигателя QSK60-G4. Это высокооборотный четырехтактный 16-цилиндровый двигатель с V-образным расположением цилиндров, с водяным охлаждением, запускается электростартером. Двигатель оснащен системой контроля и защиты, имеет турбонаддув, что значительно повышает удельную мощность и снижает расход топлива.
Модели ДГУ на базе двигателей серии QSK60 имеют раму с увеличенными прочностными характеристиками, вариативное расположение панели управления (справа или слева от генератора). ДГУ укомплектованы панелью управления PCC3201 с расширенными функциями.
Топливный бак оснащен топливным фильтром. Объем бака рассчитан на снабжение двигателя в течение 8 часов непрерывной работы. В случае необходимости заправка топливного бака осуществляется из общего резервуара.
Система охлаждения двигателя состоит из радиатора, вентилятора, водяного насоса и термостата. Вентилятор обеспечивает охлаждение поверхности двигателя и генератора. Кроме этого, у генератора имеется собственный охлаждающий вентилятор. Необходимое вентиляционное оборудование смонтировано на крыше контейнера.
Для выработки электроэнергии установка оборудована генератором Cummins P7G напряжением 6,3 кВ. Он состоит из основного генератора, возбудителя и регуляторов напряжения, которые питаются от дополнительных обмоток на статоре.
Генератор серии P7 обладает улучшенными, по сравнению с предшествующими моделями, характеристиками. Упрощен доступ к клеммам генератора с обеих сторон и сверху, облегчена процедура переподключения и доступа к элементам внутри клеммной коробки, трансформаторы тока располагаются в клеммной коробке, усилена механическая жесткость конструкции.
Управление ДГУ и мониторинг состояния оборудования осуществляется с пульта управления PC2100 по интерфейсу RS485. Модуль PC2100 в первую очередь нацелен на то, чтобы пользователь мог запустить и выключить генератор и, если возникнет необходимость, переместить рабочую нагрузку на генератор либо вручную, либо автоматически. Сам пользователь может следить за параметрами работы системы на жидкокристаллическом мониторе. Используя встроенные функции синхронизации, регулирования и шунтирования напряжения тока, контроллер способен устанавливать параллельную работу с поданным в цепь напряжением во время снижения максимума нагрузки или отсутствия отдачи во время торможения.
Модуль DSE также ведет наблюдение за двигателем, показывая рабочий статус опасности возникших неполадок, автоматически останавливая двигатель и немедленно информируя о неполадке зажженным светодиодом общей тревоги. Точная информация о поломке отражается на передней панели жидкокристаллического монитора.
Мощный микропроцессор, находящийся в модуле, отвечает за контроль и регулирование нескольких технических характеристик:
•    мониторинг напряжения тока в системе дистанционных измерений (RMS);
•    измерение мощности;
•    способность автоматической синхронизации, разделения/контроля нагрузки.
Дизельная электростанция оборудована автоматической системой газового пожаротушения, принцип работы которой основан на снижении количества кислорода внутри контейнера в момент возгорания. Для выполнения требований пожарной безопасности предусмотрена разводка трубопроводов для азотного пожаротушения от блочной установки автоматического пожаротушения, расположенной на площадке ДКС. Турбины и Дизели