Электроснабжение насосной станции

      На  данной насосной имеется воздушная  компрессорная с двумя насосами.

     2.3 Выбор электродвигателей

     Электродвигатель  выбирается таким образом, чтобы обеспечивать бесперебойную работу насоса. Определяющими характеристиками в этом случае являются требуемая мощность электродвигателя.

     Мощность  трех электродвигателей насосов 160 кВт. Выбираем электродвигатель типа АИР 315S2, технические данные которого приведены в таблице 1. Мощность четырех электродвигателей насосов и двух двигателей компрессорной 5,5 кВт выбираем электродвигатель типа АИР112M4, технические данные которого приведены в таблице 1. Мощность электродвигателя задвижки 0,25 кВт выбираем электродвигатель типа АИР М63А4, технические данные которого приведены в таблице 1.

     Таблица 1

     2.4 Выбор схемы питания и распределения сети насосной станции

     На  нефтеперекачивающей станции установлено  электрооборудование: рабочие и резервные насосы, для перекачивания нефти или нефтепродуктов, перерыв в электроснабжении которых может привести к значительному материальному ущербу и расстройству сложного технологического процесса, следовательно, данные объекты относятся к электроприёмникам первой категории [1, пункт 1.2.18]. Электроприёмники первой категории в нормальном режиме работы должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания [1, пункт 1.2.19].

     Электрические сети служат для передачи и распределения  электрической энергии к цеховым потребителям промышленных предприятий. Потребители электроэнергии присоединяются через внутрицеховые подстанции и распределительные устройства при помощи защитных и пусковых аппаратов. Сети должны обеспечивать надёжность питания потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. При этом затраты на сооружение линий, расходы проводникового материала и потери электроэнергии должны быть минимальными.

     В нефтеперерабатывающей промышленности большинство потребителей обычно относится к первой категории, перерыв в питании которых приводит к длительному расстройству технологического процесса. Кроме того, наличие взрывоопасных, коррозионных и загрязнённых цехов требует выполнения электрических сетей с повышенной степенью надёжности. Поэтому здесь применяют прокладку кабелями или проводами с механической защитой и с подключением потребителей по радиальной схеме к распределительным щитам, имеющим автоматическое включение резервного питания (АВР).

     Радиальные  схемы характеризуются тем, что  от источника питания отходят  линии, питающие крупные электроприёмники или групповые распределительные пункты, от которых, в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие мелкие электроприёмники. Распределение энергии в них производится радиальными линиями от распределительных пунктов, вынесенных в отдельные помещения. Радиальные схемы обеспечивают высокую надёжность питания; в них легко могут быть применены элементы автоматики. Однако радиальные схемы требуют больших затрат на установку распределительных щитов, проводку кабеля и проводов.

     В сетях нашего цеха электрическая проводка выполняется проводами с медными жилами с резиновой изоляцией марки ВВГзнг, проложенными в стальных трубах. Также при глухозаземлённой нейтрали питающего источника все электрические силовые цепи переменного тока должны выполняться с отдельной жилой провода или кабеля, предназначенного для заземления. Это увеличивает надёжность работы электрической защиты и снижает напряжение прикосновения. Заземляются все элементы электроустановок, включая и те, которые не требуется заземлять в невзрывоопасных зонах.

     Для питания крупных электроприёмников (в нашем цехе это главные насосы), распределительных шкафов предназначаются  кабельные линии больших сечений.

     Для привода 5 задвижек и 4 вентиляторов используются короткозамкнутые асинхронные продуваемые двигатели взрывозащищённого исполнения серии АИР на напряжение 380 [В].

     2.5 Расчёт электрических нагрузок

     Расчёт  электрических нагрузок промышленных предприятий производим методом упорядоченных диаграмм, рекомендованным в “Руководящих указаниях по определению электрических нагрузок промышленных предприятий”. Метод применим в тех случаях, когда известны номинальные данные всех ЭП предприятия и их размещение на плане цехов и на территории предприятия. Метод позволяет по номинальной мощности ЭП с учётом их числа и характеристик определить расчётную нагрузку любого узла схемы электроснабжения.

     Определяем  номинальные мощности электроприёмников, группируя их по коэффициенту использования Ки, т.е. электроприёмников, имеющих одинаковый технологический процесс, но не одинаковую мощность.

     Для всех электроприёмников определяем cos φ и соответственно tg φ, а также  Ки [2, стр. 52, Таблица 2.11].

     Определяем  расчётный ток электродвигателей  насосов № 1, 2, 3.. Насос № 2 является резервным, поэтому его мощность при определении суммарной активной мощности не учитываем. Суммарная активная мощность Р_ном=320 кВт, К_и =0,7, cos φ=0,8, tg φ=0,75.

     Сменная мощность за наиболее загруженную смену:

[2, стр. 51, ф. 2.24],

где Р_см – [кВт] средняя активная нагрузка групп электроприёмников за максимально загруженную смену;

К_и – коэффициент использования группы электроприёмников, характеризует использование активной мощности;

Р_ном – [кВт] суммарная номинальная активная мощность групп электроприёмников;

 [2, стр. 51, ф. 2.24],

где Q_см – [кВАр] средняя реактивная нагрузка групп электроприёмников за максимально загруженную смену;

Р_см – [кВт] средняя активная нагрузка групп электроприёмников за максимально загруженную смену;

  Полученные  данные по расчёту установленной  и сменной мощности систематизируем и записываем в Таблицу № 2, которая наглядно показывает нагрузку, затраченную в наиболее загруженную смену.

 [2,. стр. 55, ф. 2.35],

где - квадрат суммы номинальных мощностей всех электроприёмников;

- сумма квадратов номинальных  мощностей всех  электроприёмников;

     Затем определяем значение коэффициента максимума  К_мах по [2, стр. 54, Таблица 2.13], в зависимости от значения среднего коэффициента использования К_и и эффективного числа η_э группы электроприёмников. К_мах =1,35.

     Активная  максимальная мощность:

 [ 2,  стр. 56, ф. 2.43],

где Р_мах – [кВт] расчётная максимальная активная нагрузка (получасовой максимум);

К_мах – коэффициент максимума активной (реактивной) мощности, характеризует превышение максимальной нагрузки Р_мах над средней Р_см за максимально загруженную смену;

Р_см – [кВт] средняя активная нагрузка групп электроприёмников за максимально загруженную смену;

При η_э ≤ 10  реактивная максимальная мощность Q_мах  будет:

 [ 2,  стр. 56, ф. 2.44],

где Q_мах – [кВАр] расчётная максимальная реактивная нагрузка (получасовой максимум);

Q_см – [кВАр] средняя реактивная нагрузка групп электроприёмников за максимально загруженную смену;

.

     Определяем  полную максимальную мощность:

[ 2,  стр. 58, ф. 2.45],

где S_мах – [кВА] полная мощность;

Р_мах – [кВт] расчётная максимальная активная нагрузка (получасовой максимум);

Q_мах – [кВАр] расчётная максимальная реактивная нагрузка (получасовой максимум);

 [ 2, стр. 56, ф. 2.46],

где S_мах – [кВА] полная мощность;

U_мах – [кВ] напряжение сети;

     Расчёты остальных электроприёмников производим аналогичным образом, а данные заносим в таблицу № 2.