Материал: Техника безопасности при ремонте электрооборудования
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
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
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
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 №125 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 кз 0,8
Выбираем трансформаторов с коэффициентом загрузки кз=0,8
Определяем значение полной мощности:
S |
S |
|
; |
|
max |
||||
|
|
|||
|
n k |
з |
|
|
(2.30)
S |
97,2 |
121,5кВА. |
|
1 0,8 |
|||
|
|
Предполагаем к установке трансформатор ТМ-160/10.
Проверяем выбранную трансформаторную мощность по коэффициенту загрузки:
k |
з |
|
|
n |
|
|
|
S |
|
max |
|
S |
ном. |
|
|
; |
|
(2.31) |
|
т |
|
|
|
kз |
97,2 |
0,6 . |
|
1 160 |
|||
|
|
Проверяем выбранную мощность трансформатора по коэффициенту на после аварийный режим:
1,4Sном Smax 1,2 ;
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
т.к. нагрузки 2 и 3 категории
S |
max |
S |
|
|
max |
|
составляют 80%, то
0,8 |
; |
(2.32) |
S |
max |
97,2 0,8 77,6кВА |
|
|
1,4 160кВА
77,76кВА
, то
224кВА 64,53кВА
т.е. выбранные трансформаторы подходят по условию проверки на после аварийный режим.
Делаем проверку трансформатора по току вторичной обмотки. Делаем перерасчет тока двигателя от напряжения 1000 В на 380 В.
I |
|
|
|
Р |
|
; |
|
|
ном.дв |
||||
|
|
|
|
|
||
|
дв0,4 |
3 |
U |
|
cos |
|
|
|
ном |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(2.33)
I |
|
|
32000 |
67,8А. |
|
дв0,4 |
380 0,86 0,84 |
||||
|
3 |
|
|||
|
|
|
Ток на вторичной обмотке силового трансформатора:
I |
|
|
S |
ном.тр |
; |
||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
2 H |
|
3 |
U |
|
|
|
|
|
|
нн |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
160 |
231,2 А; |
||
2 H |
3 |
0,4 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
(2.34)
I |
дв.0,4 |
|
n I |
2 H |
; |
|
|
(2.35)
67,8 3A 231,2А; 203А 231,2 А.
Выбранный трансформатор по току вторичной обмотки подходит.
Выбор трансформатора для питания ПЭД.
Для повышения напряжения до номинального напряжения двигателя и для компенсации потерь в кабеле и других элементах питающей сети применяются повышающие трансформаторы питания погружных насосов
(ТМПН).
Трансформатор выбирается по полной мощности двигателя:
(2.36)
Sдв 
3 100 25,5 10 3 44,115кВА.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Предполагаем к установке трансформатор ТМП 100/1170.
Проверяем трансформатор по мощности по условию:
Sдв. Sтр. |
(2.10) |
44,115кВА 100кВА |
|
Трансформатор по мощности подходит.
Проверяем трансформатор по току, находим ток во вторичной обмотке:
I |
|
|
S |
|
2н |
3U |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
2н |
|
|
|
|
|
,(2.37)
где U2н - напряжение вторичной обмотки трансформатора, В.
I |
|
|
100000 |
55,3А |
||
2н |
1,73 |
1045 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Для нормальной работы необходимо
I |
дв. |
I |
2н |
|
|
||
|
|
25,5А |
|
выполнение условия:
(2.38)
55,3А
Делаем проверку трансформатора по номинальному напряжению на
вторичной обмотке:
U |
низ. |
U |
ном.тр. |
U |
в ыс. |
|
|
|
920В 1000В 1170В
Трансформатор по току и напряжению подходит, то есть выбранный трансформатор удовлетворяет всем условиям и выбран правильно.
Выбираем трансформатор ТМП 100/1170.
В нижеприведенной таблице указаны паспортные данные выбранного трансформатора.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
|
|
Таблица 2.5 |
|
|
|
|
|
|
Тип трансформатора |
Номинальная мощность, |
ВН, |
НН, |
|
|
кВА |
В |
В |
|
|
|
|
|
|
ТМП 100/1170 |
100 |
380 |
920-1170 |
|
|
|
|
|
|
2.7 Технико-экономическое обоснование выбранного типа
трансформатора и величины напряжения
Вариант 1. Напряжение питающей линии10 кВ, силовые
трансформаторы – ТМ-160/10.
Капитальные затраты установленного оборудования и линии.
Линию принимаем воздушную, со сталеалюминевыми проводами АС и
железобетонными опорами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экономическое сечение при работе куста в течении |
|
Ти |
5000ч за год |
||||||||||||
определяется для экономической плотности тока |
j 1 А мм |
2 |
при расчетном |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
токе одной линии: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
, |
|
|
|
(2.39) |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
I расч. |
3 U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
ном. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
I |
|
|
|
160 |
9,2А |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
расч. |
|
1,73 |
10 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sэк. |
|
расч. |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.40) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sэк. |
|
|
9,2 |
|
9,2мм2 |
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем сечение АС 16мм |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимость 1 км воздушной линии указанного сечения, установленного на железобетонных опорах, 60 тыс.руб./км..
Тогда при одной линии l=10км.,
KЛ 60 10 600тыс.руб.
В соответствии с нагрузкой куста установлены два трансформатора типа ТМ-160/10 мощностью по 160 кВА.
Паспортные данные трансформаторов: