(2.34)

                          (2.35)

Выбранный трансформатор по току вторичной обмотки подходит.

Выбор трансформатора для питания ПЭД.

Для повышения напряжения до номинального напряжения двигателя и для компенсации потерь в кабеле и других элементах питающей сети применяются повышающие трансформаторы питания погружных насосов (ТМПН).

Трансформатор выбирается по полной мощности двигателя:

         (2.36)

Предполагаем к установке трансформатор ТМП 100/1170.

Проверяем трансформатор по мощности по условию:

                         (2.10)

Трансформатор по мощности подходит.

Проверяем трансформатор по току, находим ток во вторичной обмотке:

,      (2.37)

где U2н  -  напряжение вторичной обмотки трансформатора, В.

Для нормальной работы необходимо выполнение условия:

           (2.38)

Делаем проверку трансформатора по номинальному напряжению на вторичной обмотке:

Трансформатор по току и напряжению подходит, то есть выбранный трансформатор удовлетворяет всем условиям и выбран правильно.

Выбираем трансформатор ТМП 100/1170.

В нижеприведенной таблице указаны паспортные данные выбранного трансформатора.

Таблица 2.5

2.7 Технико-экономическое обоснование выбранного типа трансформатора и величины напряжения

Вариант 1. Напряжение питающей линии- 10 кВ, силовые трансформаторы – ТМ-160/10.

 Капитальные затраты установленного оборудования и линии.

Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и железобетонными опорами.

Экономическое сечение при работе куста в течении за год определяется для экономической плотности тока при расчетном токе одной линии:

,                         (2.39)

,                              (2.40)

Принимаем сечение .

Стоимость 1 км воздушной линии указанного сечения, установленного на железобетонных опорах, 60 тыс.руб./км..

Тогда при одной линии l=10км.,

В соответствии с нагрузкой куста установлены два трансформатора типа ТМ-160/10 мощностью по 160 кВА.

Паспортные данные трансформаторов:

Стоимость трансформаторов

На стороне 10 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6 предохранителей общей стоимостью

Суммарные капитальные затраты:

,                    (2.41)

Эксплуатационные расходы.

Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 16 мм 2  составляют

Тогда для расчетного тока одной линии активные потери в линии:

,                    (2.42)

Потери в трансформаторах: реактивные потери холостого хода:

 ,                         (2.43)

Реактивные потери короткого замыкания:

 ,        (2.44)

Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:

,                   (2.45)

где

Полные потери в трансформаторах:

,               (2.46)

где

Полные потери в линии и трансформаторах:

,                        (2.47)

Стоимость потерь при

Средняя мощность амортизационных отчислений  

[2 с.152 табл.4.1]

Стоимость амортизации:

,                       (2.48)

Суммарные годовые эксплуатационные расходы:

,                             (2.49)

Суммарные затраты:

,                      (2.50)

Потери электроэнергии:

,                          (2.51)

Расход цветного металла (алюминия):

,                 (2.52)

где  [1 с.459 табл.7.35]

Вариант II. Напряжение питающей линии – 6 кВ, силовых трансформаторы – ТМ-250/6

Капитальные затраты установленного оборудования и линии.

Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и железобетонными опорами.

Экономическое  сечение при работе куста в течении за год определяется для экономической плотности тока при расчетном токе одной линии:

,                          (2.54)

,                             (2.55)

Принимаем сечение .

Стоимость 1 км воздушной линии указанного сечения, установленного на железобетонных опорах, 65 тыс.руб./км..

Тогда при одной линии l=10км.,

В соответствии с нагрузкой куста установлены два транс

форматора типа ТМ-250/6 мощностью по 250 кВА.

Паспортные данные трансформаторов:

Стоимость трансформаторов

На стороне 6 кВ установлены 2 разъединителя, 6 разрядника и 6 предохранителей общей стоимостью

Суммарные капитальные затраты:

,                       (2.56)

Эксплуатационные расходы.

Потери в линии определяют по удельным потерям, которые для принятого провода АС сечением 25 мм 2  составляют

Тогда для расчетного тока одной линии активные потери в линии:

,                         (2.57)

Потери в трансформаторах: реактивные потери холостого хода:

 ,                        (2.58)

Реактивные потери короткого замыкания:

 ,                         (2.59)

Приведенные потери активной мощности при коротком замыкании:

,                       (2.60)

Где

Полные потери в трансформаторах:

,                  (2.61)

где  

Полные потери в линии и трансформаторах:

,                        (2.62)

Стоимость потерь при

Средняя мощность амортизационных отчислений  

 [2 с.152 табл.4.1]

Стоимость амортизации:

Суммарные годовые эксплуатационные расходы:

Суммарные затраты:

Потери электроэнергии:

Расход цветного металла (алюминия):

где   [1 с.459 табл.7.35]

Таблица 2.6

Как видно из таблицы I вариант схемы электроснабжения куста технически и экономически более выгодна чем II, поэтому выбираем I вариант электроснабжения.

2.8 Расчет токов короткого замыкания

Коротким замыканием называется всякое случайное или преднамеренное, не  предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных частей электроустановки между собой или землей, при котором токи резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Короткое замыкание в сети может сопровождаться:

- прекращением питания потребителей

- нарушением нормальной работы других потребителей

- нарушением нормального режима работы энергосистемы

Для предотвращения коротких замыканий и уменьшения их последствий необходимо:

- устранить причины, вызывающие короткие замыкания

- уменьшить время действия защиты

- применять быстродействующие выключатели

Рисунок 2.3 - Расчетная схема и схема замещения. Расчет тока короткого замыкания в точке К1

Сопротивление воздушной линии , Ом, вычисляют по формуле

                               (2.63)

Суммарное сопротивление до точки К1 , Ом, вычисляют по формуле

                          (2.64)

Силу тока короткого замыкания  , кА, вычисляют по формуле

Iк1 = ,                          (2.65)

где - базисное напряжение в точке К1, кВ

Силу ударного тока , кА, вычисляют по формуле

                            (2.66)

где  - ударный коэффициент

Мощность короткого замыкания , МВА, вычисляют по формуле

                      (2.67)

Расчет тока короткого замыкания в точке К2

Активное сопротивление трансформатора  , Ом, вычисляют по формуле

                            (2.68)

                      (2.69)

Индуктивное сопротивление трансформатора , Ом, вычисляют по формуле

 =                        (2.70)

                           (2.71)

х*тр = = 0,024 Ом

Сопротивление хΣк1  приводят к U=0,4 кВ по формуле

                           (2.72)

Суммарное сопротивление до точки К2 вычисляют по формуле

                    (2.73)

Сила тока короткого замыкания

Сила ударного тока

Мощность короткого замыкания

Расчет тока короткого замыкания в точке К3

Активное сопротивление кабельной линии rкл , Ом, вычисляют по формуле

                               (2.74)

Индуктивное сопротивление кабельной линии

Суммарное сопротивление до точки К3

              (2.75)

Сила тока короткого замыкания

Сила ударного тока

Мощность короткого замыкания

Расчет тока короткого замыкания в точке К4

Активное сопротивление трансформатора

Индуктивное сопротивление трансформатора

Полное сопротивление трансформатора , Ом, вычисляют по формуле

                       (2.76)

Приводим сопротивление

Суммарное сопротивление до точки К4 вычисляют по формуле

                            (2.77)

Сила тока короткого замыкания

Сила ударного тока

Мощность короткого замыкания

Расчет тока короткого замыкания в точке К5

Активное сопротивление кабельной линии

Индуктивное сопротивление кабельной линии

Полное сопротивление кабельной линии

Суммарное сопротивление до точки К5

                       (2.78)

Сила тока короткого замыкания

Сила ударного тока

                      (2.79)

где  - пусковой ток двигателя

Ток подпитки асинхронного двигателя вычисляют по формуле

                            (2.80)

где  = 6,5

Мощность короткого замыкания

2.9 Расчет и выбор питающей линии

Сечение проводов ЛЭП при напряжении выше 1000 В выбирается, согласно ПУЭ, по экономической плотности тока, в зависимости от продолжительности использования линии и проверяется по нагреву, по потере напряжения, на отсутствие короны, на механическую прочность.

При выборе сечения проводов исходят из условия соответствия провода требованиям нормальной работы линии и потребителей.

При выборе площади сечения проводов наиболее выгодной будет площадь, которая соответствует условиям минимума расчетных затрат.

Экономически выгодное сечение , мм2, вычисляют по формуле

 ,                            (2.81)

где - экономическая плотность тока, А/мм2

Ток трансформатора I, А, вычисляют по формуле

 ,                          (2.82)

Сечение проводов выбирается из условия   S ≥ Sном.. Выбираем провод марки А -16

Таблица 2.7

Проверка провода на потерю напряжения

Потерю напряжения ΔU, В, вычисляют по формуле

,             (2.83)

где - активное сопротивление, Ом

 - индуктивное сопротивление, Ом

                     (2.84)

                           (2.85)

Проверка провода по нагреву току нормального режима

                (2.86)

где  для ВЛ

Проверка провода на механическую прочность

                        (2.87)

По нормам ПУЭ для линии 10 кВ минимальное сечение провода    16 мм2

Выбираем провод марки АС – 16

2.10 Расчет распределительной сети

Выбор кабеля для питания электродвигателя

Расчет питающего кабеля ведем по экономической плотности тока. В применяемых кабелях КПБП экономическая плотность тока не превышает.

Применение плоского кабеля обусловлено необходимостью уменьшить поперечные размеры погружного устройства.

Питающий кабель прикрепляется к насосным трубам с помощью металлических скоб.

Экономически выгодное сечение кабеля

                   (2.88)

По таблице выбираем трехжильный бронированный кабель КПБП

Проверяем кабель на потерю мощности. Потерю электрической мощности ΔР, кВт, в кабеле КПБП  длиной 1000 м определяем по формуле:

                  (2.89)

где  - сопротивление в кабеле, Ом

Сопротивление в кабеле длиной 1000 м можно определить по формуле:

                              (2.90)

где  - удельное сопротивление при температуре Тк Ом∙мм2/м

 - площадь сечения кабеля, мм2

Удельное сопротивление кабеля Тк = 328 К

           (2.91)

ρ - удельное сопротивление меди при Т293 К

α - температурный коэффициент для меди

Находим полное сопротивление кабеля длиной 1000 м

Найдем длину всего кабеля когда расстояние от устья до станции управления 50 м,запас30 и глубина спуска насоса 900 м.

Из таблицы «Потери напряжения в кабеле в зависимости от температуры и нагрузки» определяют допустимую потерю напряжения в кабеле. В кабеле сечением жил 10 мм2 на каждые 100 м длины допустимые потери составляют  . Тогда допустимые потери в кабеле при длине 980 м вычисляют по формуле (2.85)

Кабель выбран верно.

Расчет и выбор шин.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9