Файл: Азимов, Б. А. Совершенствование методов проектирования и эксплуатации нефтепромысловых электроустановок.pdf

Коэффициенты аг и йг для конкретных электродвигателей могут быть получены экспериментальным путем или аппрок­ симацией экономической характеристики, соответствующей данному режиму работы электродвигателя.

Подставим в выражение (39) формулу (40), в которой величину потери напряжения (продольной составляющей па­ дения напряжения) выразим через активную нагрузку и со­ противление линии. При этом получим

нии), что затрудняет его использование для нахождения эко­

ла бы его, а следовательно, и выбор сечения проводника по минимуму расчетных затрат. Чтобы облегчить решение за­ дачи, справочные данные, отражающие зависимость сечения от реактивного сопротивления ЛЭП 6 кВ, аппроксимированы простой формулой

* Полученные зависимости X—f(S) могут быть использованы для уп­ рощения методики выбора сечения проводов по допустимой потере на­ пряжения.

41

учитывая технически допустимое отклонение напряжения на зажимах электроприемников, находящегося в пределах от 0,050 до 0,1. Подсчеты показывают, что в этом интервале от­ клонений напряжения основная часть ущерба шли выгоды от работы нефтепромысловых электроприемников определяет­ ся первым членом выражения (42). Это дает возможность пренебречь его вторым членом. С учетом этих упрощений по­ лучаем

3 — (Ра + Ри) 1г + С$) + ~“ io3f/25— ^ + (g2 <?) +

Для определения сечения линии, соответствующей мини­ муму расчетных затрат, возьмем производную от 3 по 5 и приравняем к нулю

Для анализа функции (46), учитывающей влияние откло­ нения уровня напряжения на расчетные затраты ЛЭП, были произведены подсчеты величины 3 на 1 км ЛЭП разного се­ чения. Расчеты производились для случая передачи мощно­ сти Р = 300 кВт при напряжении 6 кВ и coscp= 0,8. Характер нагрузки учитывался коэффициентом формы графика нагруз­ ки £ф = 1,05. Материал проводов ЛЭП — сталеалюминиевый,

р= 0,032 Ом-мм2/м.

Врасчетах были приняты следующие значения исполь­ зуемых экономических показателей:

42

Результаты подсчетов (значение всей функции и отдель­ ных ее составляющих) сведены в табл. 8 и представлены гра­ фически на рис. 17.

Таблица 8

Как видно из рис. 17, кривая, изображающая зависимость расчетных затрат от выбираемого сечения линии, имеет по­ логий минимум, т. е. почти одной и той же величине расчет­ ных затрат соответствует довольно широкий диапазон сече­ ний. Например, в нашем случае минимуму расчетных затрат соответствует сечение, равное приблизительно 120 мм'2. Од­ нако примерно такая же вели­ чина расчетных затрат будет 3,руб*Юг иметь место при выборе сече­ ний ЛЭП 95 мм2 и даже при

5=150--185 мм2. Отсюда вы­ текает необходимость очень тщательного анализа всех факторов, связанных с выбо­ ром сечения по минимуму рас­ четных затрат. При округле­ нии расчетного сечения до

43

настоящее время методика выбора сечения электрических линий но экономической плотности тока приводит к значи­ тельному перерасходу средств. Так, при выборе сечения про­ водов электрической линии по экономической плотности то­

тавили 605 руб., т. е. при существующем методе выбора сече­ ния проводов электрических линии по экономической плот­ ности тока расчетные затраты увеличиваются на 56%.

Вместе с тем следует отметить, что выбор сечения линий по минимуму расчетных затрат приводит к значительному увеличению расхода цветных металлов. При существующем временном дефиците цветных металлов сечение проводов воздушных электрических линий следовало бы выбирать та­ ким образом, чтобы оно оказывалось в интервале сечений, по­ лученных по методу экономической плотности тока и методу минимальных расчетных затрат.

Приведенные результаты примерного расчета показыва­ ют, насколько актуальным является вопрос экономической оценки дефицитности цветных металлов. Разработка теории этой повой экономической категории позволила бы ввести в

расчетные формулы достаточно обоснованные поправочные коэффициенты, учитывающие дефицитность цветных метал­ лов, и разработать рациональную методику расчета электри­ ческих сетей.

Глава III

ВОПРОСЫ РАЦИОНАЛЬНОЙ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНЫХ НАГРУЗОК НЕФТЕДОБЫВАЮЩИХ РАЙОНОВ И ПРОМЫСЛОВ

Особенности компенсации реактивной мощности в нефте­ промысловых распределительных сетях. Компенсация реак­ тивной мощности в нефтяной промышленности имеет свои специфические особенности, способствующие получению большого экономического эффекта при сравнительно малых затратах. Однако имеются и такие обстоятельства, которые затрудняют выбор компенсирующих устройств, не позволяют без дополнительной автоматической аппаратуры получить максимальный экономический эффект. С этой точки зрения основные электропотребители нефтяных промыслов могут быть разбиты на две группы.

К первой группе, имеющей благоприятные условия для компенсации реактивной мощности, следует отнести нефте­ промысловые электроустановки, работающие круглосуточно

44

с .практически постоянной нагрузкой: компрессорные стан­ ции, насосные для закачки воды в пласт, глубиннонасосные установки, погружные насосы.

Ко второй группе относятся нефтепромысловые электро­ установки,_имеющие переменный график нагрузки и рабо­ тающие с' коэффициентом включения значительно меньшим единицы: установки для бурения и капитального ремонта скважин. Установки эти не являются стационарными, что также усложняет решение вопроса компенсации реактивной мощности. К этой же группе относятся насосные для внутрипромысловой перекачки воды и нефти, которые хотя и рабо­ тают при практически постоянной нагрузке, но с малым ко­ эффициентом включения (2—3 ч в сутки). Лучшим решени­ ем вопроса компенсации реактивной мощности таких круп­ ных потребителей электроэнергии, как компрессорные стан­ ции, насосные для закачки воды в пласт, является использо­ вание в качестве электропривода синхронных двигателей. Препятствием на пути такого решения вопроса является уз­ кий ассортимент синхронных двигателей, выпускаемых на­ шей промышленностью. Поэтому такое решение следует при­ нимать в тех случаях, когда имеется в наличии соответст­ вующее оборудование.

Обычно проектирование электроснабжения компрессор­ ных станций, а также крупных насосных осуществляется в комплексе с питающими их подстанциями. При этом под­ станции стараются расположить вблизи от потребителей.

Учитывая небольшие расстояния, отделяющие эти потре­ бители от подстанции, а следовательно, малые потери в пи­ тающих их линиях, следует в качестве привода использовать асинхронные двигатели; при этом компенсацию реактивной мощности следует производить на шинах подстанций (по каждой секции шин в отдельности) с помощью батарей кон­ денсаторов. Так как последние будут все время оставаться в работе, то их установка не потребует сложной коммутацион­ ной аппаратуры, будет надежна и проста в эксплуатации.

Вопросом компенсации реактивной мощности глубинно­ насосных установок и погружных насосов чаще всего прихо­ дится заниматься в условиях эксплуатации. Электроснабже­ ние этих установок обычно осуществляется без проектов, по мере перевода скважин с одного вида эксплуатации на дру­ гой. Необходимость в составлении проекта электроснабже­ ния большой группы глубиннонасосных установок возникает очень редко (при реконструкции электроснабжения промыс­ ла). Характерной особенностью глубиннонасосных установок является их рассредоточение на сравнительно большой гер-

45