Алгоритм выбора числа и мощности трансформаторов

3.1. Определяют число трансформаторов в зависимости от категории потребителей по требуемой степени надежности электроснабжения:

– для потребителей 1 – ой и 2 – ой категории устанавливают 2 трансформатора, причем для потребителей 1 – ой категории должно предусматриваться наличие автоматическоговключения резерва (АВР);

– для потребителей 3 – ей категории устанавливают как правило один трансформатор.

3.2. По расчетной нагрузке намечают два возможных вариантамощности трансформатора.

3.3. Проверяют работу трансформаторов в нормальном режиме:

(трансформаторы должны обеспечивать питание всех электроприемников с коэффициентом загрузки 0,7– 0,75), коэффициент загрузки К_з определяют по формуле:

 

где N – число трансформаторов;

- номинальная мощность одного трансформатора

3.4. Проверяют работу трансформатора по перегрузочной способности в послеаварийном режиме при отключении одного из трансформаторов (при выходе одного трансформатора из строя второй трансформатор не должен быть перегружен более чем на 40 % в течение пяти суток по 6 ч каждые сутки)

3.5. Рассчитывают экономические показатели:

– Находят стоимость потерь электроэнергии по формуле:

 

где С_о – стоимость 1 кВт ∙ ч электроэнергии, руб.;

Т_м – число часов использования максимума нагрузки, находят по табл. 3.1, для нефтепромысловых установок – по табл. 3.2;

∆Р_хх – потери активной мощности в стали трансформатора, кВт;

∆Р_к.з. – потери активной мощности в меди трансформатора, кВт;

К_ип – коэффициент изменения потерь, К_ип = 0,03 кВт/кВАр [6];

I_хх  – ток холостого хода, %;

U_к – напряжение короткого замыкания, %.

 

Номинальные данные трансформатора (∆Р_хх, ∆Р_к.з, I_хх, U_к) находят по табл. 3.4.

Определяют капитальные затраты по формуле:

 

К = N ∙ С _тр,

где С _тр – стоимость одного трансформатора, руб. (табл.3.5)

 

Находят амортизационные затраты по формуле:

 

С _а = К_а ∙К,

где К_а – нормативный коэффициент, учитывающий отчисления на эксплуатацию и амортизацию трансформатора, К_а = 9%[6]

 

Находят приведенные затраты по формуле:

 

З = рК + С_п +С_а,

где р – нормативный коэффициент эффективности, р = 0,12 [6].

 

е) Выбирают вариант с наименьшими затратами, если в результате расчетов оказалось, что З₁ < З₂, а К₁ > К₂, то рассчитывают срок окупаемости Т_ок по формуле:

 

если срок окупаемости меньше нормативного срока окупаемости Т_норм = 7 – 8 лет, т.е. Т_ок < Т_норм, то выбирают вариант с меньшимисуммарными затратами (З); если Т_ок > Т_норм, то выбирают вариант с меньшими капитальными затратами (К).

 

Результаты расчетов сводят в таблицу 2.

Таблица 2 - Результаты расчета по выбору трансформаторов

Наименование параметров	Вариант 1 N ∙ Sн.тр.1	Вариант 2 N ∙ Sн.тр.2
∆Рхх, кВт
∆Рк.з., кВт
Uк, %
Iхх, %
Сп, руб.
Стр, руб.
К, руб.
Са, руб.
З, руб.

 

Таблица 2.1 - Средние значения числа часов использования максимума нагрузок [ 6, табл. 6.30]

Потребители	Тм, ч
Промышленные по сменности
односменные	2000-3000
двухсменные	3000-4500
трехсменные	4500-8000
Промышленные по отраслям
Топливная:
угледобыча	4500-6500
нефтедобыча	7000-7500
нефтепереработка	6000-8000
торфоразработка	2000-2500
металлургия	6500
горнорудная	5000
Химическая (заводы)	7000-8000
Машиностроительная и металлообрабатывающая (заводы):
тяжелого машиностроения	3800-4000
станкостроительный	3800-4000
электротехнического оборудования	4000-4500
инструментальный	4000-4200
шарикоподшипниковый	5000-5300
авторемонтный, паровозовагоноремонтный	3500-4000
приборостроительный	3000-3200
металлообрабатывающий	4300-4400
Деревообрабатывающая и лесная	2500-3000
Легкая:
обувная	3000
текстильная	4500
Пищевая:
холодильник	4000
маслоконсервный завод	7000
молокозавод	4800

Таблица 2.2 - Средние значения числа часов использования максимума нагрузок для основных электроприемников нефтепромысловых установок [ 2, табл. 21, 22]

Электроприемники	Тм, ч
Погружные бесштанговые электронасосные установки	6500
Станки – качалки	6500
Блоки-гребенки	6500
Замерные установки «Спутник»	7500
Буровые станки	3500
Установки подготовки нефти	6000
Перекачка нефти	5000-6000
Реагентные установки	7500
Основные агрегаты БКНС	6500
Дренажные насосы	5500
Воздушные компрессорные	5000
Газовые компрессорные	5500
Насосы водозаборных скважин	6500
Основные агрегаты нефтенасосных станций	6500

Таблица 2.3 - Технические данные трехфазных двухобмоточных трансформаторов [ 6, табл.27.6]

Тип трансформатора	Номиналная мощность Sн.тр., кВА	Номинальное напряжение,кВ		Потери, кВт		U к, %	I хх, %
		ВН	НН	∆Рхх,	∆Рк.з.
С высшим напряжением до 35 кВ включительно
ТМ – 25 /10	25	6 или 10	0,4	0,13	0,6(0,69)	4,5 (4,7)	3,2
ТМ – 40 /10	40	6 или 10	0,4	0,175	0,88 (1)	4,5 (4,7)	3,0
ТМ – 63 /10	63	6 или 10	0,4	0,24	1,28 (1,47)	4,5 (4,7)	2,8
ТМ – 100 /10	100	6 или 10	0,4	0,33	1,97 (2,27)	4,5 (4,7)	2,6
ТМ – 100 /35	100	35	0,4	0,42	1,97 (2,25)	6,5 (6,8)	2,6
ТМ – 160 /10	160	6 или 10	0,4	0,51	2,65 (3,1)	4,5 (4,7)	2,4
			0,69		3,1	6,5 (6,8)
ТМф –160 /10	160	6 или 10	0,4	0,51	2,65 (3,1)	4,5 (4,7)	2,4
			0,69		3,1	4,5
ТМ – 160 /35	160	35	0,4	0,62	2,65 (3,1)	6,5 (6,8)	2,4
			0,69		3,1	6,5
ТМ – 250 /10	250	6 или 10	0,4	0,74	3,7 (4,2)	6,5 (6,8)	2,3
			0,69		4,2	6,5
ТМф – 250/10	250	6 или 10	0,4	0,74	3,7 (4,2)	6,5 (6,8)	2,3
			0,69		4,2	6,5
ТМ – 250 /35	250	35	0,4	0,9	3,7 (4,2)	6,5	2,3
			0,69		4,2	6,5
ТМ – 400 /10	400	6 или 10	0,4	0,95	5,5 (5,9)	4,5	2,1
			0,69		5,9
ТМФ – 400/10	400	6 или 10	0,4	0,95	5,5 (5,9)	4,5	2,1
			0,69		5,9
ТМН – 400/10	400	6 или 10	0,4	0,95	5,5 (5,9)	4,5	2,1
			0,69		5,9
ТМ – 400 /35	400	35	0,4	1,2	5,5	6,5	2,1
			0,69		5,9
1	2	3	4	5	6	7	8
ТМН – 400/35	400	35	0,4	1,2	5,5	6,5	2,1
					5,9
ТМ – 630/10	630	6 или 10	0,4	1,31	7,6 (8,5)	5,5	2
			0,69		8,5
ТМФ – 630/10	630	6 или 10	0,4	1,31	7,6 (8,5)	5,5	2
			0,69		8,5
ТМН– 630/10	630	6 или 10	0,4	1,31	7,6 (8,5)	5,5	2
			0,69		8,5
ТМ – 630/35	630	35	0,4	1,31	7,6 (8,5)	5,5	2
			0,69	1,6	8,5	6,5
			11		7,6 (8,5)
ТМН – 630 /35	630	35	0,4	1,31	7,6 (8,5)	5,5	2
			0,69	1,6	8,5	6,5
			6,3;11		7,6 (8,5)
ТМ – 1000 /10	1000	6 или 10	0,4	2,45	12,2	5,5	1,4
			0,525
			0,69		11,6
			3,15;6,3
ТМН – 1000/10	1000	6 или 10	0,4	2,45	12,2	5,5	1,4
			0,69
ТМС – 1000/10	1000	3,15;10,5	0,4	2,75	12,2	8	1,5
		6,3	0,525
ТМ – 1000/35	1000	20	0,4	2,75	12,2	6,5	1,4
			0,69		11,6
			6,3;10,5
ТМ – 1000 /35	1000	35	0,4;0,69	2,2	12,2	6,5	1,4
			3,15;6,3		11,6
			11
ТМ – 1600 /10	1600	6 или 10	0,4	3,3	18	5,5	1,3
			0,69		18
			3,15		16,5
			6,3
ТМН – 1600/10	1600	6 или 10	0,4	3.3	18	5,5	1,3
			0,69		16,5
		10 10	6,3
			0,69 6,3		16,5
ТМН– 1600 /35	1600	13,8;15,75.	0,4	3,3	18	6,5	1,3
			0,4
		20	0,69
			6,3;11	2,9	18
		35	0,4;0,69
			6,3;11		16,5
ТМ - 2500 /10	2500	6 или 10	0,4;0,69	4,6	26	5,5	1
			3,15
		10	6,3;10,5		23,5
ТМН – 2500 /10	2500	6 или 10	0,4;0,69	4,6	23,5	5,5	1
			6,3
1	2	3	4	5	6	7	8
ТМ - 2500 /35	2500	20	0,69	4,3	26	6,5	1
		35	3,15
		20;35	6,3;10,5		23,5
ТМН– 2500 /35	2500	13,8;15,75	6,3	4,3	26	6,5	1,1
		20	0,69
		35	0,69;6,3		23,5
		20;35	11
ТМ - 4000 /10	4000	6 или 10	3,15;6,3	6,4	33,5	6,5	0,9
ТМН - 4000/10	4000	10	6,3	6,4	33,5	6,5	,9
ТМ – 4000 /35	4000	35	3,15	5,7	33,5	7,5	1
		20 или 35	6,3;10,5
ТМ – 6300 /10	6300	10	3.15;6,3	9	46,5	6,5	0,8
			10,5
ТМН– 6300/10	6300	10	6,3	9	46,5	6,5	0,8
ТМНС–6300/10	6300	10,5	6,3	9,4	46,5	8	1,5
ТМ– 6300/35	6300	35	3,15	8	46,5	7,5	0,6
		20 или 10	6,3;10,5
ТМН– 6300/35	6300	13,8;15,75 10	6,3	8	46,5	7,5	0,6
		20;35	6,3;11
ТД - 10000 /35	10000	38,5	6,3;10,5	14,5	65	7,5	0,8
ТД - 16000 /35	16000	38,5	6,3;10,5	21	90	8	0,6
ТДНС-16000/35	16000	36,75	10,5	18	85	10	0,55
		10,5;36,75	6,3	18	85	10	0,55
		13,8;15,75;	6,3	18	85	10	0,55
ТД - 31500 /35	31500	38,5	11	73	180	8	2
ТД - 40000 /35	40000	38,5	6,3;10,5	36	170	8,5	0,4
ТДЦ - 80000/35	80000	38,5	6,3;10,5	62	300	12,7	0,3
С высшим напряжением 110 кВ
ТМН – 2500/110	2500	110	6,6;11	6,5	22	10,5	1,5
ТМН – 6300/110	6300	115	6,6;11	11	44	10,5	1
ТДН - 10000/110	10000	115	6,6;11	15	58	10,5	0,75
ТДГ - 10000/110	10000	121	38,5	38,5	97,5	10,5	3,5
ТДН - 16000/110	16000	115	6,6;11	19	85	10,5	0,7
ТД - 16000/110	16000	121	6,3;10,5	58	104	10,5	2,8
ТДН - 25000/110	25000	113	38,5	27	120	10,5	0,65
ТДН - 40000/110	40000	115	38,5	36	170	10,5	0,55
ТДН - 63000/110	63000	115	38,5	51	245	10,5	0,5
ТДЦН-80000/110	80000	115	38,5	60	310	10,5	0,45

 

Таблица 2.5 -  Стоимость трансформаторов

Тип трансформатора	Стоимость, руб.
ТМ – 100 / 6 – 10 / 0,4	84550
ТМ – 160 / 6 - 10 / 0,4	101650
ТМ – 250 /6 – 10 / 0,4	128250
ТМ – 400 /6 – 10 / 0,4	151620
ТМ – 630 /6 – 10 / 0,4	217550
КТП – ТВ - 160 / 6 / 0,4	108490
КТП – ТВ /К - 400 / 6 / 0,4	143000