- стоимость 1 кВТ/год электроэнергии;
- удельные потери ( );
, (2.13)
где - стоимость 1 кВт/час
электроэнергии
()
Тг-
число часов работы установки в году
(для трехсменной
работы );
;
;
Приведенные
потери активной мощности находим по формуле:
, (2.14)
2. Вычислим
приведенные потери второго двигателя:
Находим потери
активной мощности:
Определяем
реактивную нагрузку:
Находим
приведенные потери активной мощности:
3. Определяем
годовые затраты:
(2.15)
;
;
4. Определяем
степень экономичности:
; (2.16)
где ри
- нормированный коэффициент экономичности;
;
Следовательно,
двигатель ПЭД32-117ЛВ5 более экономичен при данных параметрах скважины и
насоса, на его содержание требуется меньше денежных затрат, его энергетические
показатели лучше. Значит, выбираем двигатель ПЭД32-117ЛВ5.
Производим
проверку по мощности, передаваемой с земли:
; (2.17)
где - потери мощности в кабеле, кВт;
;
27,3 кВт <
32 кВт
Значит, выбранный
двигатель подходит по потерям мощности, передаваемой с земли.
Составляем
таблицу технико-экономического обоснования выбранного типа двигателя.
Таблица 2.3
Показатели
|
Ед. изм.
|
Обозн.
|
Источник
|
I дв.
|
II дв.
|
Номинальная мощность
|
кВт
|
Рном
|
Паспорта
|
28
|
32
|
Нагрузка на валу
|
кВт
|
Р
|
|
35.7
|
25,5
|
Коэф. загр. двигателя
|
-
|
Кз
|
Р/Рном
|
0,92
|
0,81
|
Капитальные вложения
|
руб
|
К
|
Прайс-лист
|
6426
|
8813,3
|
Суммарный
коэф. отчислений
|
-
|
р
|
Справочник
|
0,225
|
КПД двигателя
|
%
|
|
Паспорт
|
73
|
84
|
Коэф. мощности
|
-
|
|
Паспорт
|
0,73
|
0,86
|
Потери активной
Мощности
|
кВт
|
|
|
9.54
|
4,2
|
Реактивная нагрузка
|
кВАр
|
|
|
33.22
|
17.8
|
Экономический
эквивалент
реактивной мощности
|
кВт/кВАр
|
nэк
|
|
0,1333
|
Приведенные потери
активной мощности
|
кВт
|
|
|
8,05
|
6,6
|
Стоимость 1 кВт/год
электроэнергии
|
руб
|
|
Расчеты и исходные данные
|
1.85
|
Стоимость годовых
потерь электроэнергии
|
руб/год
|
Сэ
|
|
11100
|
11100
|
|
Годовые затраты
|
руб/год
|
З
|
|
107339.8
|
48602.99
|
|
Разность годовых
Затрат
|
руб/год
|
|
З2-З1
|
58736.9
|
58736.9
|
|
Нормир. коэф. эффек.
|
-
|
Рн
|
Исх. формула
|
1,5
|
1,5
|
|
Степень экономичности
|
%
|
|
|
16.4
|
16.4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4
Расчет электрических нагрузок
Электрическая
нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками,
группой приемников, и объектом в целом.
Значения
электрических нагрузок определяют выбор всех элементов проектируемой системы
электроснабжения и ее технико-экономические показатели. От правильной оценки
ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в системе электроснабжения,
расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.
Характеристики
электрических нагрузок кустовой площадки приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.4
№
|
Потребители
|
Кол-во,
шт
|
Мощность,
кВт
|
, кВт
|
cos
|
tg
|
Kc
|
1
|
ЭЦН
|
6
|
32
|
192
|
0,86
|
0,59
|
0,65
|
2
|
АГЗУ
|
1
|
10
|
10
|
0,8
|
0,75
|
0,7
|
Определяем
расчетную активную мощность от первой ТП, с которой запитывается АГЗУ:
, (2.18)
где Рн-
номинальная мощность потребителя, кВт;
Кс-
коэффициент спроса;
Находим
реактивную нагрузку за смену по формуле:
, (2.19)
Находим полную
расчетную мощность по формуле:
, (2.20)
Определяем
максимальную полную мощность:
(2.21)
Так как АГЗУ
запитывается только с одной ТП то расчетная активная мощность для второй ТП:
Определяем
расчетную реактивную мощность:
Определяем полную
расчетную мощность:
Определяем
максимальную полную мощность:
Определяем полную
общую мощность
2.5
Расчёт компенсации реактивной мощности
В электрической
цепи переменного тока, имеющей чисто активную нагрузку, ток совпадает по фазе с
приложенным напряжением. Если в цепь включить электроприемник, обладающий
активным и индуктивным сопротивлениями (АД, сварочные и силовые
трансформаторы), то ток будет отставать по фазе от напряжения на угол , называемый углом сдвига фаз.
Косинус этого угла называют коэффициентом мощности.
Рисунок 2.2 -
Векторные диаграммы.
Величина характеризует степень
использования мощности источника:
, (2.22)
где Р - активная
мощность потребителя, кВт;
Sном - номинальная мощность
источника, кВА.
С увеличением
активной слагающей тока, что соответствует увеличению активной мощности, и при
неизменной величине реактивного тока или реактивной мощности угол сдвига фаз
будет уменьшаться, следовательно, значение коэффициента мощности будет
увеличиваться. Чем выше электроприемников,
тем лучше используются генераторы электростанций и их первичные двигатели.
Повышение электроустановок
промышленных предприятий имеет большое народно-хозяйственное значение и является
частью общей проблемы повышения КПД работы систем электроснабжения и улучшения
качества отпускаемой потребителю электроэнергии.
Мероприятия, не
требующие применения компенсирующих устройств:
1) Упорядочение
технологического процесса;
2) Переключение статорных
обмоток АД напряжением до 1кВ с треугольника на звезду, если их нагрузка
составляет менее 40%;
3) Устранение
режима холостого хода АД;
4) Замена,
перестановка и отключение трансформаторов, загружаемых в среднем менее чем на
30% от их номинальной мощности;
5) Замена
малозагружаемых двигателей меньшей мощности при условии, что изъятие избыточной
мощности влечет за собой уменьшение суммарных потерь активной энергии в
энергосистеме и двигателе;
6) Замена АД на
СД той же мощности;
7) Применение СД
для всех новых установок электропривода.
В курсовом
проекте в качестве компенсирующего устройства применяются комплектные
конденсаторные установки. Достоинства таких компенсирующих устройств в
следующем:
- небольшие
потери активной энергии в конденсаторах;
- простота
монтажа и эксплуатации;
- возможность
легкого изменения мощности конденсаторной установки путем повышения или
понижения количества конденсаторов;
- возможность
легкой замены поврежденного конденсатора.
Недостатки:
- конденсаторы
неустойчивы к динамическим усилиям, возникающим при КЗ;
- при включении
конденсаторной установки возникают большие пусковые токи;
- после
отключения конденсаторной установки от сети на ее шинах остается заряд;
- конденсаторы
весьма чувствительны к повышению напряжения, то есть при его повышении может
произойти пробой диэлектрика;
- после пробоя
диэлектрика конденсаторы довольно трудно ремонтировать, поэтому их заменяют
новыми.
Определяем
действительный cos при работе всех установок
без применения компенсирующих устройств:
, (2..23)
Для экономичной
работы установки и снижения бесполезной реактивной нагрузки в сети
электроснабжения, необходима компенсация реактивной мощности с помощью батареи
статических конденсаторов.
Определяем
мощность компенсирующих устройств:
(2.24)
, (2.25)
, (2.26)
Выбираем
компенсирующую установку КС-0,38-36 с номинальной мощностью 36 кВАр.
Полная мощность
после компенсации:
, (2.27)
; (2.28)
.
Коэффициент
мощности после компенсации:
, (2.29)
Так как нагрузка
АГЗУ не значительна, то и к ТП к, которому не подключается АГЗУ, выбираем такое
же компенсирующее устройство:
Полная мощность
после компенсации:
, (2.30)
; (2.31)
Коэффициент
мощности после компенсации:
; (2.32)
Значение
коэффициента мощности равное 0,96 удовлетворительно для работы
электроустановок, значит, компенсация произведена правильно.
Полная общая
мощность после компенсации:
(2.33)
2.6
Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
На
нефтепромысловых подстанциях применяются силовые понижающие трансформаторы
110/35; 110/6; 35/6; 35/0,4 - 0,69; 6 - 10/0,4 - 0,69 кВ. Мощности
трансформаторов могут быть от нескольких киловольт-ампер до десятков
мегавольт-ампер; число типов и конструкций этих трансформаторов велико.
Наибольшее распространение в нефтяной промышленности имеют трехфазные масляные
трансформаторы. Сухие трансформаторы с воздушным охлаждением в нефтяной
промышленности мало распространены, для силовых трехфазных трансформаторов
мощностью от 10 кВА в настоящее время принята шкала с шагом 1,6, т. е.
номинальные мощности в кВА. Таким образом, нижний предел номинальной мощности
равен 10, а верхний - 63000 кВА. Современный понижающий трехфазный
трансформатор мощностью 250 кВА для первичных напряжений 6 - 10 кВ с
естественным масляным охлаждением. Для трансформатора допускаются длительные систематические
перегрузки, определяемые в зависимости от графика нагрузки и недогрузки
трансформаторов в летнее время. Так как в летнее время нагрузка трансформаторов
меньше, чем зимой, и меньше номинальной, то и износ изоляции летом меньше
нормального. Поэтому в зимние месяцы (декабрь - февраль) можно, не уменьшая
срок службы трансформатора, увеличить его нагрузку, сверх определенной по
диаграмме нагрузочной способности на столько процентов, на сколько летом (июль
— август) нагрузка была меньше номинальной. Однако суммарная перегрузка
трансформатора не должна превышать 30%. При выходе из строя одного из
параллельно работающих трансформаторов и отсутствии резерва допускаются
аварийные кратковременные перегрузки, независимо от предшествующей нагрузки,
температуры охлаждающей среды и места установки.
В аварийных
режимах допускается кратковременная перегрузка масляных трансформаторов сверх
номинального тока при всех системах охлаждения независимо от длительности и
значения предшествующей нагрузки и температуры охлаждающей среды: допускается
перегрузка масляных трансформаторов сверх номинального тока до 40% общей
продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток подряд при условии,
что коэффициент начальной нагрузки не превышает 0,93 (при этом должны быть использованы
полностью все устройства охлаждения трансформатора).
Выбор
трансформаторов для ТП.
На данном кусту
№625 установлены два силовых трансформатора, каждый из которых питает по 3
погружных электродвигателя, в целях надежности электроснабжения.
Так как двигатели
имеют одинаковые мощности, то выбираем два одинаковых силовых трансформатора.
Трансформаторы
выбираем в зависимости от максимальной мощности после компенсации. Так как
нагрузки II и III категории, то задаемся коэффициентом загрузки
1.Выбираем
трансформаторов с коэффициентом загрузки кз=0,8
2 Определяем
значение полной мощности:
(2.34)
3 Предполагаем к
установке трансформатор ТМ-160/10.
4. Проверяем
выбранную трансформаторную мощность по коэффициенту загрузки:
; (2.35)
.
5 Проверяем
выбранную мощность трансформатора по коэффициенту на после аварийный режим:
;
т.к. нагрузки 2 и
3 категории составляют 80%, то
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|