2. Технико-технологический раздел

2.1. Анализ электрических нагрузок

Электрическими нагрузками в соответствие с поопорной схемой являются: скважины 16630, 9216, 12954, 16632, 26673, 3933Д, 26374; ГЗУ 16с .

Штанговые скважинные насосные установки (ШСНУ) предназначены для подъема пластовой жидкости из скважины на дневную поверхность.

Свыше 70% действующего фонда скважин оснащены глубинными скважинными насосами. С их помощью добывается в стране около 30% нефти.

В настоящее время ШСНУ, как правило, применяют на скважинах с дебитом до 30...40 м³ жидкости в сутки, реже до 50 м³ при средних глубинах подвески 1000...1500 м. В неглубоких скважинах установка обеспечивает подъем жидкости до 200 м³/сут.

В отдельных случаях может применяться подвеска насоса на глубину до 3000 м.

ГЗУ предназначена для автоматического замера дебита нефтяных скважин по жидкости и газу. Состоит из блока технологического и блока автоматики.Блок технологический имеет несколько исполнений в зависимости от количества подключаемых скважин, условного прохода и производительности. Максимально возможное количество подключаемых скважин 14. Все оборудование смонтировано на металлическом основании, по периметру которого крепятся трехслойные металлические панели с утеплителем. Установки имеют электрическое освещение, отопление, принудительную вентиляцию.

С учётом технического задания принимаем вторую категорию надёжности электроснабжения нефтепромысловых электроприемников.

Электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта , нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники второй категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Допускается питание электроприемников второй категории по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой , если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 суток. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями , каждый из которых выбирается по наибольшему длительному току воздушной линии .

2.2 Расчёт и выбор сечения и марки провода воздушной линии.

Выбор типа линий зависит от следующих факторов: напряжения линии, передаваемой мощности, климатических условий данной местности, состава и состояния почвы, пожарной опасности или взрывоопасности отдельных помещений и зон, возможности повреждения воздушных и кабельных линий, прохождения в земле блуждающих токов, динамики изменения нагрузок, сейсмических условий.

На выбор сечения линий оказывают влияние следующие факторы:

требуемая механическая прочность, допустимая потеря напряжения, минимальные приведенные годовые затраты.

Расчет питающих линий напряжением 6,10,35,110 кВ необходимо производить по экономической плотности тока с учетом технико-экономического сравнения вариантов и проверять по условиям короны и радиопомех.

Принимаем сталеалюминевые провода для фидера 33-14.

Сталеалюминевые провода имеют то же удельное сопротивление, что и алюминиевые провода равного им сечения, так как в электрических расчетах сталеалюминевых проводов проводимость стальной части не учитывается ввиду ее незначительности по сравнению с проводимостью алюминиевой части проводов.

Конструктивно стальные проволки составляют внутреннюю часть сталеалюминевого провода, а алюминиевые проволки – внешнюю. Сталь предназначена для увеличения механической прочности, алюминий является токопроводящей частью.

Выпускаются следующие марки сталеалюминевых проводов (ГОСТ 839-80):

АС – провод, состоящий из сердечника – стальных оцинкованных проволок, и одного или нескольких наружных повивов из алюминиевых проволок. Провод предназначается для прокладки на суше, кроме районов с загрязненным вредными химическими соединениями воздухом;

АСКС, АСКП – как и провод марки АС, но с заполнением стального сердечника (С)

или всего провода (П) смазкой, противодействующей появлению коррозии проволок. Предназначен для прокладки на побережье морей, соленых озер и в промышленных районах с загрязненным воздухом;

АСК – такой же как и провод АСКС, но со стальным сердечником, изолированным полиэтиленовой пленкой. В маркировке провода после буквы А может стоять буква П, которая указывает, что провод повышенной механической прочности (например АпСК).

Сталеалюминевые провода всех марок выпускаются с разным отношением сече-

ния алюминиевой части провода к сечению стального сердечника: в пределах 6,0…6,16

– для работы провода в средних по механической нагрузке условиях; 4,29…4,39 –

усиленной прочности; 0,65…1,46 – особо усиленной прочности: 7,71…8,03 – облегченной конструкции и 12,22…18,09 – особо облегченные.

Провода облегченной конструкции применяют на вновь сооружаемых и реконструируемых линиях в районах, где толщина стенки гололеда не превышает 20 мм. Сталеалюминевые провода усиленной прочности рекомендуется применять в районах с толщиной стенки гололеда более 20 мм. Для осуществления больших пролетов на переходах через водные пространства и инженерные сооружения применяют провода особой прочности.

2.2.1. Определяем расчётные значения токов линий , А в

, (2.2.1.)

где: S_p- расчетная электрическая нагрузка линии;

U_н- номинальное напряжение питающей линии (U_н=6 кВ);

n- количество цепей (линий)- из исходных данных с учетом схем принципиальных подстанций (n=1).

,

2.2.2 Определяем расчетное сечение, мм ²

(2.2.2)

где : j_э –экономическая плотность тока , определяемая согласно ПУЭ или по таблице 2.2.1

2.2.3. По S_э выбираем из таблицы 2.2.2. два варианта сечений : первый вариант ближайшее большее к S_э, второй вариант – ближайшее меньшее S_э.

S_э ≤ S_ст ; 67,07 ≤ 70

S_э ≥ S_ст ; 67,07 ≥ 50

2.2.4. Дальнейший расчет ведем в таблице 2.2.3.

Таблица 2.2.1.Расчет сечений питающих линий

№ п/п	Определяемые величины	Формулы (литература)	Фидер 33-14
			1	2
1	Стандартное сечение, мм2	Scт -табл. 2.	70	50
2	Допустимый ток, А	Iдоп - табл. 2.	265	210
3	Индуктивное удельное сопротивление линии, Ом/км	х0 - табл. 2.	0,38	0,38
4	Активное удельное сопротивление линии, Ом/км	Где g-удельная проводимость проводов, g=32м/Ом·мм2- для алюминия (5)	0,45	0,64
5	Стоимость одного км линии, (тыс.руб.)/км	Kуд-цена рыночная	34,97	24,7
6	Длина линии, км	l -из исходных данных	7,45	7,45
7	Коэффициент загрузки линии		0,28	0,35
8	Потери мощности при действительной нагрузке, кВт/км		55,4	48,7
9	Потери электрической энергии, (кВт·ч)/(год·км)	где Т- число часов использования максимума Т=5000 час (16)	277000	243500
10	Стоимость потерь электроэнергии (тыс. руб.)/год	где соп- стоимость 1кВт∙ ч электроэнергии тыс. руб.	692,5	608,8
11	Капитальные вложения на сооружение линии, (тыс.руб.)/км.		260,53	184,02

12	Ежегодные амортизационные отчисления, (тыс. руб.)/год	,где ка -коэффициент амортизационных отчислений : ка для ВЛ с (1,табл. 4.1.) железобетонными опорами	10,42	7,36
13	Годовые эксплуатационные расходы, (тыс. руб.)/год		702,92	616,16
14	Годовые приведенные затраты (тыс. руб.)/год		734,18	638,24
15	Потери напряжения, В	, где из исходных данных	496,13	632,8
16	Максимальные потери напряжения, В		116	146,4
17	Максимальные потери напряжения %		1,9	2,4
18	Минимальные потери напряжения, В		17	22
19	Минимальные потери напряжения, %	где Рмакс = Рр - из исходных данных , Qмакс=Qр- из исходных данных	0,28	0,37

Экономически выгодным является сечение S_ст=50 мм² с наименьшими годовыми приведенными затратами З=638,24 (тыс.руб.)/год, с потерями напряжения от номинального напряжения U_макс=2,4%, U_мин=22 В , с сечением соответствующем условию на корону является сталеалюминевый провод марки АС.

2.3. Расчет потерь мощности и электрической энергии в линии.

Потери мощности и электроэнергии в линиях зависят от изменения нагрузки. Потери мощности и электроэнергии по проектируемому объекту можно рассчитывать

или по величине среднеквадратичного тока I_ср с учетом времени включения линии T_действ, или по максимальному току I_макс при времени потерь .

Среднеквадратичный ток представляет собой эквивалентный ток, который, проходя по линии за время Т_действ, вызывает те же потери мощности и электроэнергии, что и действительный, изменяющийся за то же время ток.

Время потерь - это расчетное время, в течение которого линия, работая с неизменной максимальной нагрузкой I_макс имела бы те же потери мощности и электроэнергии, что и при работе по действительному переменному графику нагрузки.

Выберем в качестве расчетного метод расчета по по максимальному току I_макс при времени потерь .

2.3.1.Определяем максимальный ток за 365 дней:

(2.3.1),

где Т_макс=5000час-число часов использования максимума для трансформаторных подстанций

W - расход активной электроэнергии (кВт-ч) за время 365 дней; _св=0,88- средневзвешенный коэффициент мощности.

2.3.2.Определяем активное и индуктивное сопротивления воздушной линий.

(2.3.2)

(2.3.3)

где r₀ , х₀-удельные активное и индуктивное сопротивление линии, Ом/км; l-длина линии в км

2.3.3. Определяем активные и реактивные потери электрической энергии в линии:

Рис.2.3.1.Диаграмма для определения времени потерь

, (2.3.4) (2.3.5)

где = определяем по рисунку 2.3.1

2.3.4. Определяем активные и реактивные потери мощности в линии

(2.3.6)

(2.3.7)