3.1. Определяют число трансформаторов в зависимости от категории потребителей по требуемой степени надежности электроснабжения:
– для потребителей 1 – ой и 2 – ой категории устанавливают 2 трансформатора, причем для потребителей 1 – ой категории должно предусматриваться наличие автоматическоговключения резерва (АВР);
– для потребителей 3 – ей категории устанавливают как правило один трансформатор.
3.2. По расчетной нагрузке намечают два возможных вариантамощности трансформатора.
3.3. Проверяют работу трансформаторов в нормальном режиме:
(трансформаторы должны обеспечивать питание всех электроприемников с коэффициентом загрузки 0,7– 0,75), коэффициент загрузки Кз определяют по формуле:
где N – число трансформаторов;
- номинальная мощность одного трансформатора
3.4. Проверяют работу трансформатора по перегрузочной способности в послеаварийном режиме при отключении одного из трансформаторов (при выходе одного трансформатора из строя второй трансформатор не должен быть перегружен более чем на 40 % в течение пяти суток по 6 ч каждые сутки)
|
|
3.5. Рассчитывают экономические показатели:
– Находят стоимость потерь электроэнергии по формуле:
где Со – стоимость 1 кВт ∙ ч электроэнергии, руб.;
Тм – число часов использования максимума нагрузки, находят по табл. 3.1, для нефтепромысловых установок – по табл. 3.2;
∆Рхх – потери активной мощности в стали трансформатора, кВт;
∆Рк.з. – потери активной мощности в меди трансформатора, кВт;
Кип – коэффициент изменения потерь, Кип = 0,03 кВт/кВАр [6];
Iхх – ток холостого хода, %;
Uк – напряжение короткого замыкания, %.
Номинальные данные трансформатора (∆Рхх, ∆Рк.з, Iхх, Uк) находят по табл. 3.4.
Определяют капитальные затраты по формуле:
К = N ∙ С тр,
где С тр – стоимость одного трансформатора, руб. (табл.3.5)
Находят амортизационные затраты по формуле:
С а = Ка ∙К,
где Ка – нормативный коэффициент, учитывающий отчисления на эксплуатацию и амортизацию трансформатора, Ка = 9%[6]
Находят приведенные затраты по формуле:
З = рК + Сп +Са,
где р – нормативный коэффициент эффективности, р = 0,12 [6].
е) Выбирают вариант с наименьшими затратами, если в результате расчетов оказалось, что З1 < З2, а К1 > К2, то рассчитывают срок окупаемости Ток по формуле:
если срок окупаемости меньше нормативного срока окупаемости Тнорм = 7 – 8 лет, т.е. Ток < Тнорм, то выбирают вариант с меньшимисуммарными затратами (З); если Ток > Тнорм, то выбирают вариант с меньшими капитальными затратами (К).
Результаты расчетов сводят в таблицу 2.
Таблица 2 - Результаты расчета по выбору трансформаторов
|
|
Наименование параметров | Вариант 1 N ∙ Sн.тр.1 | Вариант 2 N ∙ Sн.тр.2 |
∆Рхх, кВт | ||
∆Рк.з., кВт | ||
Uк, % | ||
Iхх, % | ||
Сп, руб. | ||
Стр, руб. | ||
К, руб. | ||
Са, руб. | ||
З, руб. |
Таблица 2.1 - Средние значения числа часов использования максимума нагрузок [ 6, табл. 6.30]
Потребители | Тм, ч |
Промышленные по сменности | |
односменные | 2000-3000 |
двухсменные | 3000-4500 |
трехсменные | 4500-8000 |
Промышленные по отраслям | |
Топливная: | |
угледобыча | 4500-6500 |
нефтедобыча | 7000-7500 |
нефтепереработка | 6000-8000 |
торфоразработка | 2000-2500 |
металлургия | 6500 |
горнорудная | 5000 |
Химическая (заводы) | 7000-8000 |
Машиностроительная и металлообрабатывающая (заводы): | |
тяжелого машиностроения | 3800-4000 |
станкостроительный | 3800-4000 |
электротехнического оборудования | 4000-4500 |
инструментальный | 4000-4200 |
шарикоподшипниковый | 5000-5300 |
авторемонтный, паровозовагоноремонтный | 3500-4000 |
приборостроительный | 3000-3200 |
металлообрабатывающий | 4300-4400 |
Деревообрабатывающая и лесная | 2500-3000 |
Легкая: | |
обувная | 3000 |
текстильная | 4500 |
Пищевая: | |
холодильник | 4000 |
маслоконсервный завод | 7000 |
молокозавод | 4800 |
Таблица 2.2 - Средние значения числа часов использования максимума нагрузок для основных электроприемников нефтепромысловых установок [ 2, табл. 21, 22]
Электроприемники | Тм, ч |
Погружные бесштанговые электронасосные установки | 6500 |
Станки – качалки | 6500 |
Блоки-гребенки | 6500 |
Замерные установки «Спутник» | 7500 |
Буровые станки | 3500 |
Установки подготовки нефти | 6000 |
Перекачка нефти | 5000-6000 |
Реагентные установки | 7500 |
Основные агрегаты БКНС | 6500 |
Дренажные насосы | 5500 |
Воздушные компрессорные | 5000 |
Газовые компрессорные | 5500 |
Насосы водозаборных скважин | 6500 |
Основные агрегаты нефтенасосных станций | 6500 |
Таблица 2.3 - Технические данные трехфазных двухобмоточных трансформаторов [ 6, табл.27.6]
Тип трансформатора | Номиналная мощность Sн.тр., кВА | Номинальное напряжение,кВ | Потери, кВт | U к, % | I хх, % | ||||
ВН | НН | ∆Рхх, | ∆Рк.з. | ||||||
С высшим напряжением до 35 кВ включительно | |||||||||
ТМ – 25 /10 | 25 | 6 или 10 | 0,4 | 0,13 | 0,6(0,69) | 4,5 (4,7) | 3,2 | ||
ТМ – 40 /10 | 40 | 6 или 10 | 0,4 | 0,175 | 0,88 (1) | 4,5 (4,7) | 3,0 | ||
ТМ – 63 /10 | 63 | 6 или 10 | 0,4 | 0,24 | 1,28 (1,47) | 4,5 (4,7) | 2,8 | ||
ТМ – 100 /10 | 100 | 6 или 10 | 0,4 | 0,33 | 1,97 (2,27) | 4,5 (4,7) | 2,6 | ||
ТМ – 100 /35 | 100 | 35 | 0,4 | 0,42 | 1,97 (2,25) | 6,5 (6,8) | 2,6 | ||
ТМ – 160 /10 | 160 | 6 или 10 | 0,4 | 0,51 | 2,65 (3,1) | 4,5 (4,7) | 2,4 | ||
0,69 | 3,1 | 6,5 (6,8) | |||||||
ТМф –160 /10 | 160 | 6 или 10 | 0,4 | 0,51 | 2,65 (3,1) | 4,5 (4,7) | 2,4 | ||
0,69 | 3,1 | 4,5 | |||||||
ТМ – 160 /35 | 160 | 35 | 0,4 | 0,62 | 2,65 (3,1) | 6,5 (6,8) | 2,4 | ||
0,69 | 3,1 | 6,5 | |||||||
ТМ – 250 /10 | 250 | 6 или 10 | 0,4 | 0,74 | 3,7 (4,2) | 6,5 (6,8) | 2,3 | ||
0,69 | 4,2 | 6,5 | |||||||
ТМф – 250/10 | 250 | 6 или 10 | 0,4 | 0,74 | 3,7 (4,2) | 6,5 (6,8) | 2,3 | ||
0,69 | 4,2 | 6,5 | |||||||
ТМ – 250 /35 | 250 | 35 | 0,4 | 0,9 | 3,7 (4,2) | 6,5 | 2,3 | ||
0,69 | 4,2 | 6,5 | |||||||
ТМ – 400 /10 | 400 | 6 или 10 | 0,4 | 0,95 | 5,5 (5,9) | 4,5 | 2,1 | ||
0,69 | 5,9 | ||||||||
ТМФ – 400/10 | 400 | 6 или 10 | 0,4 | 0,95 | 5,5 (5,9) | 4,5 | 2,1 | ||
0,69 | 5,9 | ||||||||
ТМН – 400/10 | 400 | 6 или 10 | 0,4 | 0,95 | 5,5 (5,9) | 4,5 | 2,1 | ||
0,69 | 5,9 | ||||||||
ТМ – 400 /35 | 400 | 35 | 0,4 | 1,2 | 5,5 | 6,5 | 2,1 | ||
0,69 | 5,9 | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
ТМН – 400/35 | 400 | 35 | 0,4 | 1,2 | 5,5 | 6,5 | 2,1 | ||
5,9 | |||||||||
ТМ – 630/10 | 630 | 6 или 10 | 0,4 | 1,31 | 7,6 (8,5) | 5,5 | 2 | ||
0,69 | 8,5 | ||||||||
ТМФ – 630/10 | 630 | 6 или 10 | 0,4 | 1,31 | 7,6 (8,5) | 5,5 | 2 | ||
0,69 | 8,5 | ||||||||
ТМН– 630/10 | 630 | 6 или 10 | 0,4 | 1,31 | 7,6 (8,5) | 5,5 | 2 | ||
0,69 | 8,5 | ||||||||
ТМ – 630/35 |
630 |
35 | 0,4 | 1,31 | 7,6 (8,5) | 5,5 | 2 | ||
0,69 | 1,6 | 8,5 | 6,5 | ||||||
11 | 7,6 (8,5) | ||||||||
ТМН – 630 /35 |
630 |
35 | 0,4 | 1,31 | 7,6 (8,5) | 5,5 | 2 | ||
0,69 | 1,6 | 8,5 | 6,5 | ||||||
6,3;11 | 7,6 (8,5) | ||||||||
ТМ – 1000 /10 |
1000 |
6 или 10 | 0,4 |
2,45 | 12,2 |
5,5 |
1,4 | ||
0,525 | |||||||||
0,69 | 11,6 | ||||||||
3,15;6,3 | |||||||||
ТМН – 1000/10 | 1000 | 6 или 10 | 0,4 | 2,45 | 12,2 | 5,5 | 1,4 | ||
0,69 | |||||||||
ТМС – 1000/10 | 1000 | 3,15;10,5 | 0,4 | 2,75 | 12,2 | 8 | 1,5 | ||
6,3 | 0,525 | ||||||||
ТМ – 1000/35 |
1000 |
20 | 0,4 |
2,75 | 12,2 |
6,5
|
1,4 | ||
0,69 | 11,6 | ||||||||
6,3;10,5 | |||||||||
ТМ – 1000 /35 |
1000 |
35 | 0,4;0,69 |
2,2 | 12,2 |
6,5 |
1,4 | ||
3,15;6,3 | 11,6 | ||||||||
11 | |||||||||
ТМ – 1600 /10 |
1600 |
6 или 10 | 0,4 |
3,3 | 18 |
5,5 |
1,3 | ||
0,69 | 18 | ||||||||
3,15 | 16,5 | ||||||||
6,3 | |||||||||
ТМН – 1600/10 |
1600 |
6 или 10 | 0,4 |
3.3 | 18 |
5,5 |
1,3 | ||
0,69 | 16,5 | ||||||||
10 10 | 6,3 | ||||||||
0,69 6,3 | 16,5 | ||||||||
ТМН– 1600 /35 | 1600 | 13,8;15,75. | 0,4 |
3,3 |
18 |
6,5 |
1,3 | ||
0,4 | |||||||||
20 | 0,69 | ||||||||
6,3;11 |
2,9 | 18 | |||||||
35 | 0,4;0,69 | ||||||||
6,3;11 | 16,5 | ||||||||
ТМ - 2500 /10 | 2500 | 6 или 10 | 0,4;0,69 |
4,6 | 26 |
5,5 | 1 | ||
3,15 | |||||||||
10 | 6,3;10,5 | 23,5 | |||||||
ТМН – 2500 /10 |
2500 | 6 или 10 | 0,4;0,69 | 4,6 |
23,5 |
5,5 |
1 | ||
6,3 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
ТМ - 2500 /35 | 2500 | 20 | 0,69 | 4,3 | 26 |
6,5 |
1 | ||
35 | 3,15 | ||||||||
20;35 | 6,3;10,5 | 23,5 | |||||||
ТМН– 2500 /35 | 2500 | 13,8;15,75 | 6,3 |
4,3 | 26 |
6,5 |
1,1 | ||
20 | 0,69 | ||||||||
35 | 0,69;6,3 | 23,5
| |||||||
20;35 | 11 | ||||||||
ТМ - 4000 /10 | 4000 | 6 или 10 | 3,15;6,3 | 6,4 | 33,5 | 6,5 | 0,9 | ||
ТМН - 4000/10 | 4000 | 10 | 6,3 | 6,4 | 33,5 | 6,5 | ,9 | ||
ТМ – 4000 /35 | 4000 | 35 | 3,15 | 5,7 | 33,5 | 7,5 | 1 | ||
20 или 35 | 6,3;10,5 | ||||||||
ТМ – 6300 /10 | 6300 | 10 | 3.15;6,3 |
9 |
46,5 |
6,5 |
0,8 | ||
10,5 | |||||||||
ТМН– 6300/10 | 6300 | 10 | 6,3 | 9 | 46,5 | 6,5 | 0,8 | ||
ТМНС–6300/10 | 6300 | 10,5 | 6,3 | 9,4 | 46,5 | 8 | 1,5 | ||
ТМ– 6300/35 | 6300 | 35 | 3,15 | 8 | 46,5 | 7,5 | 0,6 | ||
20 или 10 | 6,3;10,5 | ||||||||
ТМН– 6300/35 | 6300 | 13,8;15,75 10 | 6,3 | 8 | 46,5 | 7,5 | 0,6 | ||
20;35 | 6,3;11 | ||||||||
ТД - 10000 /35 | 10000 | 38,5 | 6,3;10,5 | 14,5 | 65 | 7,5 | 0,8 | ||
ТД - 16000 /35 | 16000 | 38,5 | 6,3;10,5 | 21 | 90 | 8 | 0,6 | ||
ТДНС-16000/35 | 16000 | 36,75 | 10,5 | 18 | 85 | 10 | 0,55 | ||
10,5;36,75 | 6,3 | 18 | 85 | 10 | 0,55 | ||||
13,8;15,75; | 6,3 | 18 | 85 | 10 | 0,55 | ||||
ТД - 31500 /35 | 31500 | 38,5 | 11 | 73 | 180 | 8 | 2 | ||
ТД - 40000 /35 | 40000 | 38,5 | 6,3;10,5 | 36 | 170 | 8,5 | 0,4 | ||
ТДЦ - 80000/35 | 80000 | 38,5 | 6,3;10,5 | 62 | 300 | 12,7 | 0,3 | ||
С высшим напряжением 110 кВ | |||||||||
ТМН – 2500/110 | 2500 | 110 | 6,6;11 | 6,5 | 22 | 10,5 | 1,5 | ||
ТМН – 6300/110 | 6300 | 115 | 6,6;11 | 11 | 44 | 10,5 | 1 | ||
ТДН - 10000/110 | 10000 | 115 | 6,6;11 | 15 | 58 | 10,5 | 0,75 | ||
ТДГ - 10000/110 | 10000 | 121 | 38,5 | 38,5 | 97,5 | 10,5 | 3,5 | ||
ТДН - 16000/110 | 16000 | 115 | 6,6;11 | 19 | 85 | 10,5 | 0,7 | ||
ТД - 16000/110 | 16000 | 121 | 6,3;10,5 | 58 | 104 | 10,5 | 2,8 | ||
ТДН - 25000/110 | 25000 | 113 | 38,5 | 27 | 120 | 10,5 | 0,65 | ||
ТДН - 40000/110 | 40000 | 115 | 38,5 | 36 | 170 | 10,5 | 0,55 | ||
ТДН - 63000/110 | 63000 | 115 | 38,5 | 51 | 245 | 10,5 | 0,5 | ||
ТДЦН-80000/110 | 80000 | 115 | 38,5 | 60 | 310 | 10,5 | 0,45 |
Таблица 2.5 - Стоимость трансформаторов
Тип трансформатора | Стоимость, руб. |
ТМ – 100 / 6 – 10 / 0,4 | 84550 |
ТМ – 160 / 6 - 10 / 0,4 | 101650 |
ТМ – 250 /6 – 10 / 0,4 | 128250 |
ТМ – 400 /6 – 10 / 0,4 | 151620 |
ТМ – 630 /6 – 10 / 0,4 | 217550 |
КТП – ТВ - 160 / 6 / 0,4 | 108490 |
КТП – ТВ /К - 400 / 6 / 0,4 | 143000 |
|
|