Число трансформаторов выбирается из соображений надежности в зависимости от категории электроснабжения потребителей. Для электроснабжения потребителей I и II категорий надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения, т. е. двухтрансформаторные подстанции.
Номинальную мощность каждого из трансформаторов выбираем исходя из 100 % резервирования электроснабжения. Мощность трансформаторов выбираем по расчетным нагрузкам с учетом компенсации реактивной составляющей исходя из условия:
, (2.10)
Результаты выбора трансформаторов представлены в таблице 2.7:
Таблица 2.7
| Тип трансформатора | Uтр.ном | Sтр.ном | Pхх | Pкз | Uкз | Iхх | |
| пс1 | ТМГ-2000/10 | 10/0,4 | 2,65 | 0,5 | |||
| пс2 | ТМГ-2000/10 | 10/0,4 | 2,65 | 0,5 | |||
| пс3 | ТМ-1000/10 | 10/0,4 | 1,9 | 12,2 | 5,5 | 1,7 | |
| БУ | ТНЭЗ-2500/10 | 10/0,69 | 3,75 | 2,2 | 6,4 | 0,8 | |
| КТП БУ | ТСЗ-630/10 | 10/0,4 | 7,3 | 5,5 | 1,5 | ||
| БУ | ТМН-4000/35-У1 | 35/10 | 6,7 | 33,5 | 7,5 | ||
| КНС | ТМГ-2000/10 | 10/0,4 | 2,65 | 0,5 | |||
| КНС водозабор | ТСЗ-630/10 | 10/0,4 | 7,3 | 5,5 | 1,5 | ||
| КТП КНС | ТСЗ-630/10 | 10/0,4 | 7,3 | 5,5 | 1,5 | ||
| ДНС | ТМН-10000/35-74У1 | 35/10 | 12,5 | 0,8 | |||
| КТП КС | ТМ-1000/10 | 10/0,4 | 1,9 | 12,2 | 5,5 | 1,7 | |
| КТП ДНС | ТСЗ-1600/10 | 10/0,4 | 4,2 | 1,6 | 5,5 | 1,5 | |
| КТП НПС | TC3-1000/10 | 10/0,4 | 11,2 | 5,5 | 1,5 | ||
| ПС 10/35 | ТРДНС-25000/35-72 У1 | 10/35 | 9,5 | 0,5 |
Потери в трансформаторе можно рассчитать по формулам:
(2.11)
(2.12)
(2.13)
Тогда полная нагрузка на силовой трансформатор с учетом потерь определится по формуле:
(2.14)
Коэффициент загрузки трансформатора с учетом потерь равен:
(2.15)
Проверим, подходит ли выбранный трансформатор с учетом потерь. Произведем расчеты по формулам 2.8-2.12, результаты представим в таблицах 2.11 и 2.15
Таблица 2.9
Расчет суммарных нагрузок и коэффициентов загрузки трансформаторов
| Тип трансформатора | Sнагр | Kз | ΔP | ΔQ | SΣ | Kз' | |
| пс1 | ТМГ-2000/10 | 1977,9 | 0,49 | 8,0 | 39,3 | 1987,3 | 0,99 |
| пс2 | ТМГ-2000/10 | 1432,7 | 0,36 | 5,5 | 25,4 | 1439,3 | 0,72 |
| пс3 | ТМ-1000/10 | 921,8 | 0,46 | 4,5 | 28,7 | 928,3 | 0,93 |
| БУ | ТНЭЗ-2500/10 | 2496,3 | 0,50 | 4,3 | 59,9 | 2507,3 | 1,00 |
| КТП БУ | ТСЗ-630/10 | 431,1 | 0,34 | 2,9 | 13,5 | 434,2 | 0,69 |
| БУ | ТМН-4000/35-У1 | 2925,6 | 0,37 | 11,2 | 80,1 | 2944,6 | 0,74 |
| КНС | ТМГ-2000/10 | 1876,0 | 0,47 | 7,5 | 36,4 | 1891,0 | 0,95 |
| КНС водозабор | ТСЗ-630/10 | 516,3 | 0,41 | 3,2 | 15,3 | 519,8 | 0,83 |
| КТП КНС | ТСЗ-630/10 | 154,5 | 0,12 | 2,1 | 10,0 | 157,0 | 0,25 |
| ДНС | ТМН-10000/35-74У1 | 5363,9 | 0,27 | 16,8 | 137,5 | 5412,6 | 0,54 |
| КТП КС | ТМ-1000/10 | 671,1 | 0,34 | 3,3 | 23,2 | 674,8 | 0,67 |
| КТП ДНС | ТСЗ-1600/10 | 1270,8 | 0,40 | 4,5 | 37,9 | 1275,8 | 0,80 |
| КТП НПС | TC3-1000/10 | 1001,9 | 0,50 | 5,8 | 28,8 | 1008,1 | 1,01 |
| ПС 10/35 | ТРДНС-25000/35-72 У1 | 17953,4 | 0,36 | 39,8 | 431,2 | 18042,0 | 0,72 |
Таблица 2. 10
Расчет суммарных нагрузок с учетом потерь в трансформаторах
| Наименование потребителя | Pрасч | Qрасч | Sрасч | cosj |
| ПС-3 | ||||
| Шины 0,4 кВ | 850,5 | 50,00 | 852,0 | 1,0 |
| Потери в тр-ре | 4,5 | 28,7 | 29,0 | |
| Итого: | 855,0 | 78,7 | 858,6 | 1,00 |
| ПС-2 | ||||
| Шины 0,4 кВ | 1323,0 | 50,0 | 1323,9 | 1,00 |
| Потери в тр-ре | 5,5 | 25,4 | 26,0 | |
| Итого: | 1328,5 | 75,4 | 1330,6 | 1,00 |
| ПС-1 | ||||
| Наименование потребителя | Pрасч | Qрасч | Sрасч | cosj |
| Шины 0,4 кВ | 1827,0 | 50,0 | 1827,7 | 1,00 |
| Потери в тр-ре | 8,0 | 39,3 | 40,2 | |
| Итого: | 1835,0 | 89,3 | 1837,2 | 1,00 |
| БУ | ||||
| Шины 0,69 кВ | 2725,0 | 250,0 | 2736,4 | 1,00 |
| Потери в тр-ре 10/0,69 | 4,3 | 59,9 | 60,0 | |
| Шины 0,4 кВ | 200,00 | 474,2 | 0,91 | |
| Потери в тр-ре 10/0,4 | 2,9 | 13,5 | 13,8 | |
| Итого: | 3162,2 | 523,4 | 3205,2 | 0,99 |
| КНС | ||||
| Шины 10кВ | 1740,0 | 380,0 | 1781,0 | 0,98 |
| Потери в тр-ре | 7,5 | 36,4 | 37,2 | |
| Итого: | 1747,5 | 416,4 | 1796,4 | 0,97 |
| ДНС | ||||
| Шины 10кВ | 5383,5 | 1200,0 | 5515,6 | 0,98 |
| Потери в тр-ре | 16,8 | 37,9 | 41,4 | |
| Итого: | 5400,3 | 1237,9 | 5540,4 | 0,97 |
| НПС | ||||
| Шины 10кВ | 7910,0 | 335,8 | 7917,1 | 1,00 |
| Потери в тр-ре | 5,8 | 28,8 | 29,4 | |
| Итого: | 7915,8 | 364,6 | 7924,2 | 1,00 |
| ПС 10/35 | ||||
| Шины 10кВ | 9848,5 | 1830,0 | 10017,1 | 0,98 |
| Потери в тр-ре | 39,8 | 431,2 | 433,0 | |
| Итого: | 9888,3 | 2261,2 | 10143,6 | 0,97 |
Перегрузка трансформатора в течение неограниченного времени допустима не более, чем на 10%, соответственно:
(2.16)
Коэффициент загрузки трансформаторов с учетом потерь не превышает максимально допустимое значение, следовательно, выбранные типы трансформаторов удовлетворяют нашим требованиям.
Расчет электрических нагрузок ГТЭС на шинах ГТЭС
Расчет электрических нагрузок ГТЭС на стороне 35 кВ произведем по формулам 2.4-2.5. Результаты приведены в таблице 2.11
Таблица 2.11
Расчет электрических нагрузок ГТЭС на стороне 35 кВ
| Потребитель | Pрасч | Qрасч | Sрасч | Iрасч |
| НПС | 7910,00 | 335,82 | 7917,13 | 435,33 |
| ПС 1 | 1827,00 | 50,00 | 1827,68 | 100,50 |
| КНС | 1740,00 | 380,00 | 1781,01 | 97,93 |
| ДНС | 5383,50 | 1200,00 | 5515,62 | 303,28 |
| БУ | 2725,00 | 250,00 | 2736,44 | 150,47 |
| КТП ГТЭС | 730,00 | 410,00 | 837,26 | 46,04 |
| Итого | 20315,50 | 2625,82 | 20484,49 | 1126,36 |
| С учетом потерь | 21194,52 | 1165,40 |
Выбор трансформатора произведем исходя из условий 100% резервирования по формуле 2.11. параметры трансформатора представим в таблице 2.12
Таблица 2.12
Параметры трансформаторов
| Тип трансформатора | Uтр.ном | Sтр.ном | Pхх | Pкз | Uкз | Iхх |
| ТМН-10000/35-У1 | 10/35 | 12,5 | 0,8 |
Проверим, подходит ли выбранный трансформатор с учетом потерь. Произведем расчеты по формулам 2.12-2.14, результаты представим в таблицах 2.13 и 2.14
Таблица 2.13
Расчет суммарных нагрузок и коэффициентов загрузки трансформаторов
| Тип трансформатора | Sнагр | Kз | ΔP | ΔQ | SΣ | Kз' |
| ТМН-10000/35-У1 | 9733,5 | 0,97 | 69,3 | 837,9 | 9915,0 | 0,99 |
Коэффициент загрузки трансформаторов с учетом потерь не превышает максимально допустимое значение, следовательно, выбранный тип трансформаторов удовлетворяет нашим требованиям.
Таблица 2.14
Расчет суммарных нагрузок ГТЭС на шинах 10 кВ
| Наименование потребителя | Pрасч | Qрасч | Sрасч | cosj | ||||
| ПС 10/35 | ||||||||
| Шины 10кВ | 9848,5 | 1830,0 | 10017,1 | 0,98 | ||||
| Потери в тр-ре | 39,8 | 431,2 | 433,0 | |||||
| Итого: | 9888,3 | 2261,2 | 10143,6 | 0,97 | ||||
Выбор генераторов
Газотурбинная электростанция (ГТЭС) представляет собой энергетический комплекс, в состав которого входит группа объектов: здание ГТЭС, БПТГ, газосепараторы, конденсатосборники, ресиверы топливного газа, воздушная компрессорная, факельное хозяйство, аварийная ДЭС-1600кВт, дренажный парк, канализационная система, прожекторные мачты, молниеприемник и прочие объекты. Попутный нефтяной газ будет отделяться от нефти в процессе ее подготовки.
Производители выпускают газотурбинные установки (ГТУ) мощностью 2.5, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 25 МВт. Для надежного энергоснабжения месторождения в качестве генераторов ГТЭС применим 3 (2 рабочих и 1 резервную) установки номинальной мощностью одного агрегата в 12 МВА.
| Генератор | Кол-во | Pном | Kисп | Xd'' | Xдв |
| ГТЭС-12 ПС-90ГП | 0,83 | 0,11 | 0,9 | ||
| запасной |