1.3 Характеристика потребителей электроэнергии

От ЗРУ 10 кВ «НПС-3» производиться электроснабжение НПС-3 ЛДПС «Демьянское», где основными электроприёмниками электроэнергии являются:

- четыре асинхронных электродвигателя подпорной насосной мощностью 2000 кВт;

- три синхронных электродвигателя мощностью 8000 кВт;

- один асинхронный электродвигатель мощностью 8000 кВт;

- один асинхронный электродвигатель зачистного насоса мощностью 400 кВт;

- четыре отходящих линии 10 кВ к трансформаторным подстанции 10/0,4 кВ различного назначения;

- четыре отходящих линии 10 кВ к жилому посёлку и РРС.

Категорийность обеспечивается наличием двухсекционного взаиморезервируемого ЗРУ 10 кВ, наличием резервных вводов питающей подстанции и устройствами релейной защиты и автоматики на микропроцессорной основе.

Также надежность электроснабжения электроприёмников I категории обеспечена наличием двух 2х-трансформаторных подстанций с АВР, питающихся от двух независимых взаиморезервируемых источников питания по кабельным линиям 10 кВ, наличием АВР низковольтных комплектных устройств.

Электроприёмники особой группы первой категории подключаются к щитам ЩСУ«0», имеющим резервные вводы от распределительного шкафа дизельной электростанции НПС-3.

1.4 Описание существующей схемы электроснабжения нпс-3

Поставщиком электрической энергии объектов ЛПДС «Демьянское» по договору № 13-003-0047 в границах «Тюменьэнерго» от 22.11.2007 г. является ООО «Русэнергоресурс». Нефтеперекачивающие станции запитаны: НПС 1 от секции шин 6 кВ ПС «Демьянская», НПС-2, НПС-3, НПС-4 от секции шин 10кВ ПС «Демьянская».

Так как сама подстанция находится за границами балансовой принадлежности, то её реконструкцию рассматривать не будем. Реконструкция будет заключаться в замене оборудования в ЗРУ-10кВ НПС-3.

В существующей схеме ЗРУ имеется две одиночные не секционированные системы сборных шин. В нормальном режиме работы питание ЗРУ осуществляется от 3-х фазного автотрансформатора марки АОДЦТН-167000/500/220 ПС «Демьянская». Питание ЗРУ-10 кВ осуществляется проводами марки АС-600, протяженность линии 1100м.

Также электроснабжение может производится от ЗРУ-10кВ НПС-2 проводом марки АС-600 длинной 400м.

1.5 Предложения по улучшению сэс

Между первой и второй системами шин необходимо установить секционный выключатель марки BB/TEL-10.

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений необходимо заменить вентильные разрядники типа РВО-10 и РВРД-10 на ОПН-10.

Замена трансформаторов собственных нужд марки ТМФ-630 в данное время не требуется, так как они еще не выработали свой ресурс. Их установка была произведена в 1999 году.

В результате реконструкции увеличим надёжность электроснабжения с помощью установки секционного выключателя, тем самым исчезнут затраты на обслуживании резервной ВЛ-10кВ, идущей от НПС-2.

2 Электроснабжение нпс-3

2.1 Расчёт электрических нагрузок

Электрические нагрузки системы электроснабжения определяют для выбора числа и мощности силовых трансформаторов, мощности и месте подключения компенсирующих устройств, выбор и проверка токоведущих элементов по условию допустимого нагрева, расчёта потерь, колебания напряжения и выбора защитных устройств и т.д.

Произведем расчёт электрических нагрузок основных насосных агрегатов по методике, разработанной институтом Нефтегазопроект.

Для определения расчётных нагрузок необходимо знать: коэффициент включения К_В, коэффициент загрузки, К_З, установленную мощность электроприёмника Р_Н.

Произведём расчёт электрических нагрузок основных насосных агрегатов:

Привод магистральных насосов НМ-10000-210:

Исходные данные:

Производительность Q=10000м³/ч

Напор входной Н_вх=78м

Напор выходной Н_вых=210м

Коэффициент включения К_в=0,84

КПД насоса _нас=0,89

Мощность насоса Р_э.д.=8000кВт

Число агрегатов N=3

Коэффициент мощности cos =0,9

Расчётная нагрузка для группы электроприёмников определяется по формулам:

, при С 0,75*М, (2.1)

Р_расч=М, при С 0,75*М, (2.2)

где С = Р_ср – средняя мощность;

, (2.3)

кВт,

. (2.4)

Коэффициент загрузки для высоковольтных двигателей насосных установок может быть найден по формуле:

, (2.5)

где Q – производительность насосного агрегата;

– разность напора на выходе и входе;

_нас – КПД насоса по паспорту;

К_вi – коэффициент включения i двигателя;

K_зi – коэффициент загрузки i двигателя.

,

кВт,

кВт.

Реактивную мощность цепи можно определить по формуле:

, (2.6)

кВ*А.

Синхронные двигатели являясь компенсаторами реактивной мощности, вызывают её переконпенсацию, Qрасч < Qc, что также негативно сказывается на СЭС, как и недоконпенсация. Для нормальной работы СЭС необходимо поддерживать cos близкий или равный 1.

Полную мощность цепи можно найти по формуле:

, (2.7)

кВ*А.

Расчёт электрических нагрузок вспомогательного электрооборудования произведём по методу коэффициента использования и коэффициента максимума (метод упорядоченных диаграмм). Этот метод в настоящее время является основным при разработке технических и расчётных проектов электроснабжения. [2]

Расчёт по этому методу определяется:

, (2.8)

кВт.

где К_и – коэффициент использования активной мощности;

К_м – коэффициент максимума;

Р_ном – сумма номинальных мощностей электроприёмников, за исключением резервных.

Значение коэффициента использования К_и приводится в справочниках. Коэффициент максимума К_м определяется в зависимости от эффективного числа электроприёмников n_э и величины коэффициента использования К_и по таблицам приведенным в справочниках.

Мощность электроприёмников, работающих в кратковременном режиме Р_ном = 64,5 кВт, для освещения необходима следующая мощность Р_ном = 1,8 кВт.

Определим расчётную нагрузку для электроприёмников, работающих в кратковременном режиме. Для этой группы К_и = 0,2, К_м = 1,84.

Результаты расчётных нагрузок для групп электроприёмников сведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Расчёт электрических нагрузок

Группы электроприёмников		Рном, кВт		Ки	Ррасч, кВт			cos		Qрасч, кВ*А		Sрасч, кВ*А
1		2		3	4			5		6		7
Камера пропуска скребка
Задвижки		64,5		0,2	23,74			0,81		18,9		30,34
Освещение		1,8		0,85	1,53			1		0		1,53
Итого		66,3		-	25,27			-		18,9		31,87
Система грязеулавливания (ФГУ)
Задвижки		59		0,2	23,36			0,86		15,24		27,9
Итого		59		-	23,36			-		15,24		27,9
Система гашения ударной волны (Аркрон)
Задвижки		10,8		0,2	5,62			0,82		4,31		7,08
Вентиляция		0,25		0,6	0,15			0,78		0,13		0,2
Освещение		0,6		0,85	0,51			1		0		0,51
Итого		11,65		-	6,28			-		4,44		7,79
Основная нефтеперекачивающая насосная
Агрегатные задвижки		64,7		0,2	8,54			0,81		6,8		10,92
Освещение задвижек		1,2		0,85	1,02			1		0		1,02
Тиристорные возбудители ЦРВД		393,3		0,66	259,58			0,95		93,85		276,02
Маслонасос		15		1	15			0,86		9,8		17,91
Подпорная вентиляция		34		1	34			0,86		22,19		40,6
Вытяжная вентиляция насосного зала		10		1	10			0,86		6,53		11,94
Продолжение таблицы 2.1
1		2		3	4			5		6		7
Приточная вентиляция насосного зала		10		0,6	6			0,86		3,92		7,16
Приточная вентиляция электрозала		22		1	22			0,86		14,36		26,27
Освещение электрозала		3		0,85	2,55			1		0		2,55
Освещение насосного зала		3,6		0,85	3,06			1		0		3,06
Уличное освещение		3,2		0,75	24			1		0		24
Итого		560		-	385,75			-		157,44		421,46
Операторная
Электрооборудование	9		0,73			6,57	0,9		3,5		7,44
Освещение	0,9		0,87			0,78	1		0		0,78
Итого	9,9		-			7,35	-		3,5		8,23
Система сбора и раскачки утечек
Насос откачки		80		0,6	48			0,91		24,06		53,69
1		2		3	4			5		6		7
Погружной насос		17		0,6	10,2			0,89		5,75		11,71
Итого		97		-	58,2			-		29,8		65,4
Система регулирования давления
Регуляторы давления		14		1	14			-		9,91		17,15
Итого		14		1	14			-		9,91		17,15
Итого на стороне 0,4 кВ		-		-	520,21			-		239,25		579,81
Высоковольтные двигатели					17028,93					-239,25		17027,25
ВЛ «Жилпос» и РРС		-		-	-			-		-		260
Подпорная		-		-	-			-		-		580
Всего по ЗРУ 10 кВ		-		-	17549,14			-		0		17867,25