1. Расчет электрических нагрузок на стороне вн тп 35 / 6 кв при кнс и выбор мощности и типа силовых трансформаторов

1.1. Схема электроснабжения кнс

Sc

115 кВ

T1

T2

Q3

Q1

Q2

37 кВ

Q4 Q5

WL1WL2

Q6

Q7

Q8

T3

T4

WL 3 WL 4

Рис. 1.1. Схема электроснабжения КНС.

На рис. 1.1. в соответствии с заданием приведена схема электроснабжения КНС для закачки воды в пласт. 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 осуществляется также от двух взаиморезервируемых секций шин КРУ 6,3 кВ.

1.2. Расчет мощности высоковольтных электродвигателей

Для расчета электрических нагрузок на стороне ВН, т. е. свыше 1 кВ, воспользуемся методикой, разработанной институтом Гипротюменьнефтегаз. В основе метода используется модель распределения в виде двухступенчатой кратчайшей функции.

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

при С 0.75 М (1.1)

при С 0.75 М (1.2)

где (1.3)

(1.4)

здесь К_в- коэффициент включения, К_в= 0.84;

К_з- коэффициент загрузки двигателей;

Р_номi– номинальная активная мощность единичного

электроприемника.

При отсутствии данных о производительности, напоре, КПД установки можно принять К_з = 0.76 - 0.84. Примем К_з = 0.84, т. е. его максимальное значение. Тогда средняя мощность определится:

С = 3 *0.84 *0.84 *1.6 = 3.386МВт

Максимальная мощность:

М = 3*Р_ном = 3*1.6 = 4.8 МВт

Разделим С на М и получим:

С/М = 3.386 / 4.8 = 0.7054 < 0.75

Следовательно, расчетную активную мощность высоковольтных электродвигателей определим по формуле (1.1):

Реактивная мощность высоковольтных электродвигателей КНС равна:

Qр = - (1.5)

Cosφ = 0.86 соответственно заданию. Коэффициент мощности является опережающим, поэтому реактивная мощность принимается со знаком минус.

Qр =

Полная мощность:

(1.6)

1.3. Выбор числа и мощности трансформаторов

Число трансформаторов выбирается из соображений надежности в зависимости от категории электроснабжения потребителей. Для электроснабжения потребителей IиIIкатегорий надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, т. е. двухтрансформаторные подстанции.

Учитывая результат полной мощности электродвигателей выберем трансформаторы. Номинальную мощность каждого из трансформаторов выбираем из 100 % резервирования электроснабжения.

С учетом допустимых нагрузок мощность каждого из трансформаторов может быть принята S_ном= 6.3 МВ*А. Выберем двухобмоточные масляные трансформаторы типа ТМ – 6300/35, технические данные которых сведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Параметры трансформаторов ТМ – 6300/35.

Параметры	Единицы измерения	Данные
Номинальная мощность, Sном	КВ*А	6300
Номинальное напряжение обмотки ВН	КВ	35
Номинальное напряжение обмотки НН	КВ	6.3
Потери холостого хода, Р0	КВт	9.4
Потери короткого замыкания, Рк	КВт	46.5
Напряжение короткого замыкания, Uк	%	7.5
Ток холостого хода, I0	%	0.9

Проверим, подходят ли выбранные трансформаторы с учетом потерь. Активные потери составляют 2 % от номинальной мощности. Реактивные потери составляют 10 % от номинальной мощности.

ΔР = 6300 * 0.02 = 126 кВт

ΔQ= 6300 * 0.1 = 630 кВт

Тогда полная мощность двигателей с учетом потерь в трансформаторах составит:

< 6.3 МВ*А

Следовательно, данный тип трансформаторов удовлетворяет нашим требованиям.

Коэффициент загрузки трансформаторов:

(1.7)