103

Назначение, и устройство КС

Глава 2

102

Пример 2.1. Определить степень сжатия по нагнетателю, коэффициент полезного действия (т|_пол), производительность и мощность на муфте на­гнетателя типа 370-18-1 при следующих исходных данных: частота вра­щения п = 4500 об/мин, начальное абсолютное давление сжатия Р_И = 5,0 МПа, конечное абсолютное давление 6,1 МПа, температура газа на входе, Т= 288,2 К, газовая постоянная R= 510 Дж/кг-К. Решение. Определение рабочих параметров нагнетателя при заданных исходных данных можно осуществить в такой последовательности: 1. Определяется относительная плотность газа по воздуху

п п

= 0,96.

4500 0,9-490-288

«о) «о

zRT 4800 \0,9-510-288,2

6. С использованием приведенной характеристики нагнетателя (рис. 2.36) при найденных значениях е = 1,22 и приведенной частоте вращения вала нагнетателя («/«₀),_ф - 0,96 определяется приведен­ная объемная производительность: Q_af = 480 м³/мин.

7. Приведенная относительная внутренняя мощность, потребляемая на­гнетателем и его политропический КПД при 2_пр ⁼ 480 м³/ мин по характеристике рис. 2.36 составят:

510

Р zRJ R. 287

Объемный, или «коммерческий» расход, приведенный к стандарт­ным условиям, определяется соотношением

-0,56,

где r_b и R_r - соответственно, газовая постоянная воздуха (R^ и газа (R_r), определяемые как отношения универсальной газовой постоянной (R= 8314 Дж/кг-К) к мольной массе газа.

2. В зависимости от среднего давления процесса сжатия и начальной температуры газа при найденной относительной плотности газа по воздуху по номограмме (см. рис. 1.1) определяется коэффициент сжи­маемости газа, z = 0,9.

3. По уравнению состояния реального газа (Pv = zR. Т) определяется его плотность на входе в нагнетатель

Ч =260-кВт/(кг/1^); т]_пол=0,82.

. г н i,_D

8. Фактическая производительность нагнетателя составит:

5-10*

_ G _ 1440-Q-p_{BX =} 1440-450-37,8 __ Ро~ р₀-10⁶ ~ 0,675-10⁶

_=3?8КГ/мз '

zRT 0,9-510-288,2

4. Определяется степень сжатия по нагнетателю

р_о = р_воз . Д = 1,206 • 0,56 = 0,675 кг/м³.

„ 5,0

9. Внутренняя мощность, потребляемая нагнетателем

5. Определяется приведенная относительная частота вращения вала на­гнетателя

105

Назначение и устройство КС

104

Глава 2

Г

I секция

10 кв

10. Мощность на муфте привода нагнетателя

N_c = N. + Л?_мсх = 8098 + 100 = 8198 кВт,

где 7V_Mcx — механические потери мощности в системе ГПА, принима­емые в расчетах для этого типа агрегатов на уровне 100 кВт.

2.15. Электроснабжение кс

Электроснабжение газотурбинных КС и ГПА

По Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) и согласно РД 51-122-87 («Категорийность электроприемников объектов газовой промышленности») электроснабжение КС должно осуществляться от 2 независимых источников электропитания, т.е. по I категории. I кате­гория электроснабжения допускает перерыв только на время действия автоматики включения резерва ( АВР) 1-3 с. Кроме этого, КС должны быть обеспечены третьим аварийным источником электроснабжения -дизельной или газовой электростанцией.

Типовая схема электроснабжения газотурбинной КС (I вариант) пред­ставлена на рис. 2.37, где 1- понижающая подстанция внешних элект­росетей 35-110/10 кВ; 2- воздушно-кабельная линия 10 кВ; 3- вводной выключатель ЗРУ-10 кВ КС; 4- секция шин ЗРУ-10 кВ; 5- секционный выключатель 10 кВ; 6- выключатель 10 кВ трансформатора; 7- транс­форматор понижающий 10/0,4 кВ; 8- вводной автомат 0,4 кВ; 9- секци­онный автомат 0,4 кВ; 10- контактор 0,4 кВ ввода от ДЭС; 11-автомат 0,4 кВ ДЭС; 12-дизель-электростанция (ДЭС).

Электроснабжение КС осуществляется от внешних электросетей по воздушно-кабельным линиям (2) от понижающей подстанции 35-110/10 кВ(1).

Для приема и распределения электроэнергии строится закрытое рас­пределительное устройство (ЗРУ-10 кВ) с масляными или воздушными выключателем 10 кВ на 2 секции с секционным выключателем. Секци­онный выключатель (5) автоматически включается при отключении лю­бой из 2 питающих линий с выдержкой времени 1-3 с.

От ЗРУ-10 кВ запитаны понижающие трансформаторы 10/0,4 кВ (7) мощностью 400 —1000 кВ-А (в зависимости от количества установлен­ных турбоагрегатов). От понижающих трансформаторов 10/0,4 кВ че­рез вводные автоматы 0,4 кВ (8) запитан главный щит 0,4 кВ, состоящий

Рис. 2.37. Схема электроснабжения газотурбинной КС (I вариант)