Особенности тестирования горизонтальных скважин

Основными исходными данными для  определения расчетных электрических нагрузок промышленного предприятия являются ведомости приемников электроэнергии с указанием установленной мощности.

Ведомость электрических нагрузок НПС «Жетыбай» в виде общей установленной мощности представлена в таблице 2.1.

Электрическая нагрузка отдельных  потребителей, а, следовательно, и суммарная  их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отражать этот факт графиком нагрузки, т. е. диаграммой изменения мощности (тока) электроустановки во времени.

По виду фиксируемого параметра  различают графики активной Р, реактивной Q, полной (кажущейся) S мощностей и тока I электроустановки. Как правило, графики отражают изменение нагрузки за определенный период времени. По этому признаку их подразделяют на суточные (24 ч), сезонные, годовые и т. п.

Суточные графики показывают изменение нагрузок в течение суток. Их строят по показаниям счетчиков активной и реактивной энергии через каждый час либо каждые полчаса (для выявления получасового максимума нагрузки).

В проектировании используют типовые  суточные графики, характерные для  данного вида производства, в которых  максимальная суточная нагрузка принята  за единицу или за 100 %, а остальные  нагрузки выражены в долях единицы  или в процентах. Для построения конкретного суточного графика  необходимо знать максимальную нагрузку и иметь типовой суточный график.

Годовые графики активной и реактивной нагрузок по продолжительности, построенные на основании суточных или месячных графиков нагрузок, позволяют уточнить величину годового потребления электроэнергии, наметить режим работы трансформаторов на подстанциях в течение года, правильно выбрать компенсирующие устройства.

В приложении 1 представлены типовые  графики нагрузки для нефтеперекачивающей  станции.

 

3. Определение расчетной мощности 
   

Расчетная активная мощность высоковольтных двигателей по этому  методу определяется следующим образом:

 

  при С £ 0,75 М (2.3.1)

  при С > 0,75 М (2.3.2)

где (2.3.3)

  (2.3.4)

где К_в - коэффициент включения, К_в = 0,84;

К_з - коэффициент загрузки двигателей, К_з = 0,76 – 0,84;

Р_ном-номинальная активная мощность единичного электродвигателя.

Примем К_з = 0,84, т. е. его максимальное значение. Тогда средняя мощность определится:

 

 

Максимальная  мощность:

 

Разделим  С на М и получим:

 

С/М = 9,032 / 12,8 = 0,70 < 0,75

 

 Следовательно, расчетную  активную мощность высоковольтных  электродвигателей определим по  формуле:

 

 

=0,9 соответственно заданию. Коэффициент  мощности является опережающим,  поэтому реактивная мощность  принимается со знаком минус. 

Реактивная мощность высоковольтных электродвигателей НПС равна:

 

(2.3.5)

 

Полная мощность высоковольтных электродвигателей  составит:

 

  (2.3.6)

Для получения  полной мощности нагрузки электроснабжения ПС прибавим к полной мощности электродвигателей  нагрузки:

 КТП №1  с двумя трансформаторами мощностью  по 1000 кВА напряжением 10/0,4 кВ для  электроснабжения потребителей  НПС на напряжении 0,4 кВ;

КТП №2 с  двумя трансформаторами мощностью  по 400 кВА напряжением 10/0,4 кВ для  электроснабжения потребителей НПС  на напряжении 0,4 кВ;

Два фидера 10 кВ для питания перспективных  нагрузок ВЛ-10кВ электроснабжения линейной части нефтепровода;

Собственные нужды ПС 35/10 кВ  
НПС «Жетыбай».

Итого получиться полная мощность ПС равна 15,035

4. Выбор числа и мощности трансформаторов

Число трансформаторов выбирается из соображений надежности в зависимости  от категории электроснабжения потребителей.

Категорию проектируемого объекта по надежности электроснабжения принимают в соответствии с ПУЭ [13].

К первой категории  относятся потребители, отключение электроснабжения которых влечет за собой опасность для жизни  людей, ущерб народному хозяйству, повреждение оборудования, нарушение  сложного технологического процесса.

К второй категории - массовый срыв выпуска продукции, простой рабочих, механизмов, промышленного  транспорта, нарушение нормальной деятельности значительного количества городских  жителей.

К третьей  категории - все остальные потребители. Для потребителей третьей категории  рекомендуется применять подстанцию с одним трансформатором.

Электроприёмники  установок по добыче, подготовке и  транспортировке нефти и газа практически все относятся к  первой категории надежности. Для электроснабжения потребителей первой категории надежности должны быть предусмотрены два независимых источника электроснабжения.

Согласно  руководящим документам для большинства  объектов нефтяной и газовой промышленности в районах Западной Сибири с учетом сложности размещения и эксплуатации подстанций рекомендовано выбор  единичной мощности трансформаторов  и автотрансформаторов двухтрасформаторных  подстанций производить из условия 100% резервирования электроснабжения потребителей. Сюда отнесены объекты нефтедобычи, переработки попутного газа, компрессорные  станции магистральных газопроводов с газотурбинными приводными агрегатами, нефтеперекачивающие станции магистральных  нефтепроводов.

 Произведём выбор  силовых трансформаторов. Выбираем  силовые трансформаторы из условия:

 

 

где - полная максимальная нагрузка подстанции;

 Выберем двухобмоточные  масляные трансформаторы типа 

ТДНС -16000/35- У1, технические  данные которых сведены в табл. 2.4

 

Таблица 2.4

 Параметры трансформаторов ТДНС- 16000/35

Параметры	Единицы измерения	Данные
Номинальная мощность, Sном		16000
Номинальное напряжение обмотки ВН	кВ	35
Номинальное напряжение обмотки НН	кВ	10
Потери  холостого хода, Рх	кВт	2,75
Потери  короткого замыкания, Рк	кВт	18,3
Напряжение  короткого замыкания, Uк	%	6,5
Ток холостого  хода, Iх	%	1,5

 

 Проверим, подходят ли  выбранные трансформаторы с учетом  потерь. Активные потери составляют 2 % от номинальной мощности. Реактивные  потери составляют 10 % от номинальной  мощности.

 

 

 Полная мощность, с  учетом потерь, в трансформаторах  составит:

 

 Следовательно, данный  тип трансформаторов удовлетворяет  нашим требованиям. 

Коэффициент загрузки трансформаторов:

 

  (2.4.8)

 

Для I категории , следовательно, соответствует.

5. Расчет токов короткого замыкания в относительных единицах

 

 Электрооборудование,  устанавливаемое в системах электроснабжения  должно быть устойчивым к токам  КЗ и выбираться с учетом  этих токов.

На рис. 2.5.1 приведена расчетная схема, а  на рис. 2.5.2 схема замещения, построенная  в соответствии со схемой на рис. 2.1.

В нормальном режиме все секционные вакуумные  выключатели находятся в отключенном  состоянии, силовые трансформаторы работают раздельно на отдельные  секции шин.

Наиболее  тяжелый режим работы может наступить  при КЗ в момент перевода нагрузки с одного силового трансформатора на другой, т. е. когда секционный выключатель  Q4 включен (рис. 2.5.1). Этот режим принят за расчетный.

 Преобразовывать  сложные схемы при помощи именованных  единиц неудобно. В этом случае  все величины выражают в относительных  единицах, сравнивая их с базисными.  В качестве базисных величин  принимают базисную мощность  Sб и базисное напряжение Uб. За базисную мощность принимают суммарную мощность генераторов, мощность трансформатора, а чаще число, кратное 10, например 100 МВ×А. За базисную мощность принимаем значение100 МВ×А.

 

Рис. 2.5.1 Расчетная исходная схема

 

В качестве базисного напряжения принимаем  напряжение высокой ступени 35кВ - Uб₁=37,5кВ и Uб₂=10,5кВ - базисное напряжение на низкой стороне 10кВ. Составим расчётную схему и схему замещения цепи короткого замыкания. Приведена схема электроснабжения НПС (рис. 2.5.1).

 

Cхема замещения имеет следующий вид:

 

 

Рис. 2.5.2 Схема замещения

 

Т.к. точка КЗ значительно  удалена от источника питания  и его мощность велика, по сравнению  с суммарной мощностью электроприемников, то периодическая составляющая тока КЗ:

 

  ; (2.5.9)

 

 Определим базисные  токи (I_б) для каждой ступени трансформации:

 

  -базисный ток на высокой стороне (2.5.10)

 

  -базисный ток на низкой стороне (2.5.11)

 

Найдем сопротивления  отдельных элементов сети в относительных  единицах и подсчитаем суммарное  эквивалентное сопротивление схемы  замещения от источника до точки  короткого замыкания:

а) для системы при  заданной мощности КЗ:

 

  ; (2.5.12)

  (2.5.13)

 

б) для ВЛ:

  , (2.5.14)

где , , ;

  , (2.5.15)

где , , ;

 

в) для двухобмоточных трансформаторов  Т1,Т2 (35/10кВ):

 

  (2.5.16)

 

г) для двухобмоточных трансформаторов  Т3,Т4 (10/0,4кВ):

 

  (2.5.17)

 

д) для двигателей основных насосов (СТДП-2500-2УХЛ4):

 

  (2.5.18)

 

где -полная мощность СД;

 

  (2.5.19)

– сверхпереходное сопротивление, =0,2;

 

е) для двигателей подпорных  насосов (ВАОВ-630 L-4У1):

 

  (2.5.20)

где -полная мощность ВАОВ;

 

  (2.5.21)

– сверхпереходное сопротивление, =0,2;

 

На рис.2.5.3 приведена  преобразованная схема замещения.

Рис. 2.5.3 Преобразованная  схема замещения

 

Параметры преобразованной  схемы замещения, определены следующим  образом:

 

;

; ;

;

;

 

Суммарное приведенное  индуктивное сопротивление от источника  питания до точки короткого замыкания  К-1:

 

  (2.5.22)

 

Для того чтобы определить нужно ли учитывать активное сопротивление  в лини проверим, выполняется ли условие  < 0,33 [3]

 

  (2.5.23)

0,085>0,034

 

Видно, что условие не выполняется, значит активное сопротивление  следует учесть.

 

 

 Определим периодическую  составляющую тока К-1:

 

  (2.5.24)

 

Для выбора и проверки электрооборудования  по условию электродинамической  стойкости необходимо знать ударный  ток КЗ (iуд):

Ударный ток КЗ в точке  К-1:

 

  (2.5.25)

 

где – ударный коэффициент;

Ударный коэффициент  определим по графику 

 

[3], (2.5.26)

 

где и -суммарные сопротивления от источника до точки КЗ.

 

 данному значению отношения  соответствует значение  ;

 

Мощность КЗ в точке  К-1:

 

  (2.5.27)

 

 Суммарное эквивалентное  сопротивление схемы замещения  от источника до точки короткого  замыкания К-2:

 

  ; (2.5.28)

 

 Для того чтобы  определить нужно ли учитывать  активное сопротивление в лини  проверим, выполняется ли условие: 

 

< 0,33 [3]

  (2.5.29)

0,085<0,14

 

Видно, что условие выполняется, значит активным сопротивлением можно  пренебречь.

 

  (2.5.30)

 

 Определим периодическую  составляющую тока К-2:

 

  ; (2.5.31)

Для того, чтобы определить периодическую составляющую тока К-2, следует учесть “потпитку” от электродвигателей.

 

  (2.5.32)

 

Периодическая составляющая тока КЗ от источника питания: