Расчет электрических нагрузок и выбор трансформаторов

На проектируемой КНС потребителями электроэнергии являются электродвигатели основных насосных агрегатов, электродвигатели вспомогательных насосов и вентиляторов, объектов водоснабжения, канализации, электрифицированных задвижек, внутреннее и наружное; освещение и прочие электроприемники.

Все потребители можно разделить на потребители напряжением до и выше 1 кВ. Для расчета электрических нагрузок и выбора понижающего трансформатора для потребителей напряжением до 1 кВ восполь­зуемся методом упорядоченных диаграмм [6]. Этот метод в настоящее время является основным при разработке технических и рабочих про­ектов электроснабжения.

Расчетная (максимальная) мощность потребителей определяется:

где К_м - коэффициент максимума нагрузки;

К_и – коэффициент использования активной мощности группы

электроприемников:

Р_ном - суммарная номинальная мощность всех работающих электроприемников;

Р_ср.м - средняя мощность группы приемников за максимально

загруженную смену. Для электроприемников с практически постоянным графиком наг­рузки, что имеет место на КНС, значение коэффициента максимума Км принимается равной единице, и максимальную расчетную мощность нагрузки можно определить по средней мощности нагрузки за наибо­лее загруженную смену [6]

В этом случае расчет упрощается.

Наибольшая реактивная мощность группы электроприемников

где - значение, соответствующее средневзвешенному соs

Полная мощность

Расчет электрических нагрузок для электроприемников напряже­нием до' 1 кВ сведен в табл. 10.4.

Таблица 10.4

Расчет электрических нагрузок потребителей КНС напряжением до 1 кВ

 

Наименование потребителей	Общая установленная мощность эл.приемника, кВт	Установленная рабочая мощность эл.приемника, кВт	Коэффициент использования, Ки, Ки=Рс / Рном	Коэффициент мощности, cos j	Максимальная расчетная мощность
					Рмакс, кВт	Qмакс, квар	Sмакс, кВ*А
I.Блок-бокс вспомогательных насосов   1.блок вспомогательных насосов   2.насосы с двигателем Р=15 кВт   II.Блок-бокс коллектора   3.вентилятор   4.электроосвещение   III.Блок-бокс управления   5.электрооборудование   6.электроосвещение   IV.Тиристорные возбудители в комплекте с согласующими трансформаторами   7.ВТЕ-320/48   8. ВТЕ-320/75   V.Прочие потребители   9. узел сепарации   10.сеноманские скважины Р=32 кВт   11.блок станций управления сеноманскими скважинами   12.Установка ввода реагента   13.Мачта прожекторная   Всего на стороне НН Потери в трансформаторе 6/0, 4 кВ А) активные 2%   Б) реактивные 10% Всего на стороне ВН	0, 25   0, 9   6, 0     0, 57         2, 0     0, 24     6, 0	4, 5     0, 25   0, 9   6, 0     0, 57         2, 0     0, 24     6, 0	0, 72     0, 71     0, 32   0, 88   0, 73     0, 87   0, 66   0, 66     0, 7   0, 65   0, 83     0, 82     0, 75	0, 82     0, 81     0, 8   1, 0   0, 9     1, 0   1, 0   1, 0     -   0, 89   -     0, 8     1, 0	3, 2     0, 08   0, 8   4, 4     0, 5         1, 4     0, 2     4, 9         582, 5     12, 6     535, 1	2, 3     0, 06   -   2, 1     -   -   -     -     -     3, 9     -     152, 1     215, 1	3, 9     0, 1   0, 8   4, 9     0, 5         1, 4     0, 2     6, 1         627, 9   591, 1

 

Расчетная мощность электроприемников на стороне высшего нап­ряжения трансформатора составит

Поскольку потребители КНС относятся к потребителям I катего­рии надежности электроснабжения, то для питания этих электро­приемников принимаем для трансформатора. Номинальную мощность каждого из трансформаторов выбираем из условия 100% резервирова­ния электроснабжения [22]:

С учетом допустимых перегрузок мощность каждого из трансфор­маторов может быть принята S_ном=630 кВА. Принимаем комплектную двухтрансформаторную подстанцию 6/0, 4 кВ внутренней установки с трансформаторами типа ТМ-630/6.

Параметры трансформаторов [3]:

номинальная мощность S_ном. кВА 630;

потери холостого хода Ро, кВт 1, 56;

потери короткого замыкания Рк; кВт 8, 5;

напряжение короткого замыкания U_к, % 5, 5;

ток холостого хода Iо, % 2, 0.

Низковольтные потребители КНС распределим равномерно на обе секции КТП, при этом коэффициент загрузки трансформатора составит

Расчет электрических нагрузок потребителей напряжением выше 1 кВ выполнен по методике, разработанной институтом Гипротюменьнефтегаз [20]. В основе метода используется модель распределения в виде двухступенчатой кратчайшей функции.

Расчетная активная мощность (Р_р) высоковольтных двигателей по этому методу определяется следующим образом:

 

при С 0, 75 М

Р_р =М при С 0, 75 М

 

где

Здесь К_в-коэффициент включения, К_в =0 , 84 [20];

К_з -коэффициент загрузки двигателя.

'Коэффициент загрузки для высоковольтных двигателей насосных

установок может быть найден по формуле [20]

где Q -заданная производительность насосной установки, куб.м/с; -разность напора на входе и выходе насосов, м; -КПД насоса по паспортной характеристике, =0, 73. Коэффициенты загрузки электродвигателей при Н-15 МПа и Н=19МПа соответственно составляют:

для рассматриваемой КНС

Отношение

Следовательно, расчетную нагрузку высоковольтных электродви­гателей определяем по формуле:

Реактивная мощность высоковольтных двигателей КНС

Коэффициент мощности 'синхронных двигателей принят cos = 0.99 (опережающий) из расчета компенсации реактивной мощности до рекомендуемого значения.

Полная мощность

Результаты расчета электрических нагрузок представлены в табл. 10.5.

. В расчете учтено, что синхронные электродвигатели работают с опережающим коэффициентом мощности. В режиме перевозбуждения про­исходит компенсация реактивной мощности.

Учитывая, что потребители КНС относятся к I категории надеж­ности, принимаем к установке два трансформатора. Номинальную мощность трансформаторов определяем из условия 100% резервирования электроснабжения [22]:

 

Таблица 10.5

Расчет электрических нагрузок потребителей КНС

напряжением выше 1 кВ

Наименование потребителей	Общая установленная мощность эл.приемника, кВт	Установленная рабочая мощность эл.приемника, кВт	Коэффициент использования, Ки, Ки=Рс / Рном	Коэффициент мощности, cos j	Максимальная расчетная мощность
					Рмакс, кВт	Qмакс, квар	Sмакс, кВ*А
1.электродвигатели СТД 1600 насосных установок   2.КТП 6/0, 4 кВ с трансформаторами S=630 кВ*А   Итого:			0, 63	0, 99 (опер.)	535, 1     9470, 1	-1182     215, 1     -966, 9	591, 1     9009, 1

 

Принимаем к установке трансформаторы, номинальной Ю МВ-А типа ТМ-10000/35 [13].

Параметры трансформаторов: v': -v номинальная мощность Shom, MB-A 10;

номинальное напряжение обмотки ВН. кВ 35;

номинальное напряжение обмотки НН. кВ 6.3;

потери холостого хода Ро, кВт 14, 5;

потери короткого замыкания Рк, кВт 65.0;

напряжение короткого замыкания, U_к, % 7.5;

ток холостого хода Iо. % 0.8.

Коэффициент загрузки трансформаторов в номинальном режиме

 

10.5. Разработка схемы электроснабжения

 

При разработке схемы электроснабжения учитываются расстояние от КНС до главной понизительной подстанции, параметры подстанции, рекомендуемая пропускная способность линий электропередачи раз­личного класса напряжений, категория электроприемников по степени надежности электроснабжения. а также перспективы развития всего месторождения. Схема электроснабжения КНС в соответствии с зада­нием приведена на рис. 10.1. При выборе номинальных напряжений и разработке схемы электроснабжения можно руководствоваться реко­мендациями, приведенными, например, в [22]. V

Проектируемый объект относится к первой категории надежности электроснабжения и имеет два независимых источника питания. Элек­троснабжение КНС осуществляется по двум одноцепным взаиморезервируемым ВЛ 35 кВ от разных секций шин головной подстанции. Пита­ние высоковольтных двигателей и трансформаторов 6/0, 4 кВ осу­ществляется также от двух взаиморезервируемым секций шин КРУ (рис. 10.1).

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: