Создание электрической подстанции "Шершнёвская" ЗАО "Лукойл-Пермь" (стр. 3 из 12)
Рном, - номинальная мощность приемника;
Рр, - активная расчетная мощность;
Qp, - реактивная расчетная мощность;
Sр, - полная расчетная мощность;
Кс, - коэффициент спроса принимаем по данным практики;
tgφ - соответствует характерному для данной группы приёмников cosφ.
Расчетную нагрузку для узла системы электроснабжения, содержащего группы приемников электроэнергии с различными режимами работы, определяют с учетом разновременности максимумов нагрузки отдельных групп.
кВА,где:
- сумма расчетных активных нагрузок отдельных групп приемников; (табл.2.1). 
- сумма расчетных реактивных нагрузок отдельных групп приемников (табл.2.1);Км.= 0,9 - коэффициент разновременности максимумов нагрузок отдельных групп приемников /16/;
Находим расчетные нагрузки для насосной станции ДНС:
Аналогичным методом определяем нагрузки других электроприемников и результаты расчета сводим в таблицу 2.1.
Основные группы токоприемников месторождения и их показатели приведены на графическом листе 3.
Таблица 2.1.
| Наименование группы токоприемников | Тип эл. двигателя | Номинальное напряж. U ном. (КВ) | Номинальная мощность Рном. (КВт.) | Номинальный COSφ ном. | Частота вращения n ном. (об/мин.) | Кол-во двигателей, (штук) | Суммарная мощ ность эл. двигате- лей (кВт.) | Коэффициент спроса, Кс | Активная мощность расчетная Рр, (кВт.) | Реактивная мощ ность расчетн Qр, (квар.). кзар. | Полная мощностъ S (кВА) |
| 1 ГРУППА | |||||||||||
| (насосная станция по перекачке нефти) | ВАО-250 | 6 | 250 | 0,9 | I500 | 2 | 500 | 0,6 | 300 | 145 | 333 |
| 2 ГРУППА | |||||||||||
| (насосная станция по закачке воды) | СТД-1600 | 6 | 1600 | 0,85 | 3000 | 3 | 4800 | 0,7 | 3360 | 2080 | 3952 |
| 3 ГРУППА | |||||||||||
| (погружные насосы) | ПЭД35-123АВ5 | 0,52 | 32 | 0.85 | 3000 | 11 | 352 | 0,5 | 176 | 85 | 196 |
| ВСЕГО | 5652 | 3836 | 2310 | 4030 | |||||||
2.3Обоснование системы электроснабжения и выбор места расположения подстанции
Для обеспечения оборудования месторождения нефти электрической энергией и его бесперебойной работы необходимо создать надежную и экономичную систему электроснабжения.
Широкое распространение получили следующие мероприятия по повышению эффективности использования электрической энергии:- перевод систем электроснабжения на повышенное номинальное напряжение;- приближение источников питания к центрам нагрузок;- выбор рациональной конфигурации электрических сетей;- рациональный выбор и оптимизация режима использования, с учетом фактического графика нагрузки, силовых трансформаторов;- разработка и внедрение мероприятий по оптимальной компенсации реактивной мощности с автоматическим управлением её режимами;- поддержание в узлах нагрузки и у электроприемников рационального уровня напряжения, а также нормируемых показателей качества электроэнергии в соответствии с требованиями ГОСТ13109-87;- выбор типа, мощности и числа электродвигателей основных производственных установок в зависимости от условий их работы и фактической загрузки.
Питание месторождения осуществляется от Уральской энергетической системы Березниковских электрических сетей АО "ПЕРМЭНЕРГО".
Наиболее рациональным местом расположения собственного источника питания месторождения является центр электрических нагрузок (ЦЭН). В случае совпадения ЦЭН с местом расположения технологических объектов или коммуникаций источник питания располагаем с максимально возможным приближением к центру нагрузок.
Для потребителей электроэнергии, относящихся к 1 категории, в соответствии с ПУЭ предусматриваем не менее двух независимых источников питания.
К числу независимых источников питания относят две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий /3/:
1) каждая секция шин, в свою очередь, имеет питание от независимого источника питания.
2) Секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной секции (системы) шин.
Исходя из этих требований и условий Шершнёвского месторождения, необходимо создать понизительную подстанцию "Шершнёвская" 35/6кВ, которая позволит обеспечить электроэнергией оборудование и технологические установки месторождения. Подстанцию предполагается строить на равномерном расстоянии от потребителей и, в тоже время, рядом с мощными потребителями электроэнергии, расположенными на территории месторождения.
Согласно инженерно-геологическим изысканиям, грунты на площадке строительства следующие: глина светло-бурая, полутвердая до глубины 2м. Грунтовые воды до глубины 7м не обнаружены. Нормативная глубина промерзания грунта 1,5м. Наиболее холодная температура -50°С.
2.4Обоснование построения воздушной линии электропередач номинальным напряжением 35 кВ
При проектировании системы электроснабжения должны рассматриваться следующие вопросы:
1) перспектива развития энергосистемы и системы электроснабжения с учетом рационального сочетания вновь сооружаемых электрических сетей с действующими и вновь сооружаемыми сетями других классов напряжения;
2) обеспечение комплексного централизованного электроснабжения всех потребителей, расположенных в зоне действия электрических сетей, независимо от их ведомственной принадлежности;
3) ограничение токов короткого замыкания предельными уровнями, определяемыми на перспективу; снижение потерь электрической энергии.
В связи с выше перечисленным, принимаем номинальный уровень напряжения для питания новой подстанции – 35кВ, с последующей трансформацией напряжения на уровень 6кВ и строим двухцепную линию электропередач – "Нефтяная-Шершневская".
2.5Выбор мощности колличества и типа силовых трансформаторов
Для более точного выбора числа и мощности силовых трансформаторов необходимо определить суммарную мощность на стороне низкого напряжения силовых трансформаторов. Поэтому произведем подсчет потребляемой мощности в узлах системы внутреннего энергоснабжения (см. рис.2.1.). Расчет производится от скважин по ступеням к секциям шин на стороне низкого напряжения ГПП.
Приведем пример расчета, определения расчетной мощности и тока для группы двигателей скважин, эксплуатируемых погружными электрическими центробежными насосами.
Данные расчета: n=3 - число двигателей;
Рном.=32 (кВт) - номинальная мощность;
Ки=0,45 - коэффициент использования;
Cosf ном.=0.85;
К=1,1 - коэффициент максимума для данной группы.
Расчет /4/:
1)Определяем эффективное число приемников в группе
так как мощности двигателей одинаковы, то nэф.=3
2)Средние активные и реактивные нагрузки составят:
Полная мощность узла составит:
Рис.2.1. Обобщённая схемaэлектроснабжения месторождения
3) Определяем расчетный ток линии питающей группу двигателей:
Аналогичный расчет произведен и по другим линиям, отходящим от фидеров ГПП, результаты расчета сведены в табл. 2.2. При расчете учитывалось, что собственная потребляемая мощность КТП составит(4)
гдеSpнн - расчетная мощность на стороне низкого напряжения КТП;
На основании данных табл. 2.2. рассчитываем потребляемую мощность на секциях шин ГПП, при этом считаем, что потребление электроэнергии на собственные нужды незначительно.
гдеКр.м=0.9 коэффициент разновременности максимума нагрузки.
Таблица 2.2.Результаты расчета мощностей и токов по основнымфидерным линиям
| Номер фидера и название приемников, подключенных к нему | Sр (квА) | Iр (А) |
| 6 БКНС № 1 | 1777 | 171,3 |
| 7 БКНС № 2 | 1777 | 171,3 |
| 8 БКНС № 3 | 1777 | 171,3 |
| 3 ДНС № 1 | 445 | 43 |
| 4 ДНС № 2 | 445 | 43 |
| 12 Скважины 63,64,69,68. | 239 | 23 |
| 11 Скважины 65,66,67. | 159 | 15,3 |
| 13 Скважины 55,56,60. | 159 | 15,3 |
| 14 Скважины 61,62. | 80 | 7,7 |
Рассчитываем групповой коэффициент использования:
,