Решение. По табл. 7. 2 определим основные характеристики двигателя: напряжение U В, ток I А, КПД %, соsφ

По табл. 7. 2 определим основные характеристики двигателя: напряжение U В, ток I А, КПД %, соsφ. Температура окружающей среды - °С, скорость охлаждающей жидкости м/с.

По формуле (1) определим сечение жилы:

, м² (1)

где: I - номинальный ток электродвигателя, А;

i - допустимая плотность тока, i=5 А/мм².

Учитывая, что в жидкости имеется растворенный газ, выберем кабель с полиэтиленовой изоляцией (табл. 7.1) КПБК З x 10 мм и КПБП 3 x 10 мм с рабочим напряжением 2500 В, допустимым давлением до 25 МПа и температурой до 90°С и размером 13,6 х 33,8 мм.

Длина кабеля (формула (4))

, м.

Сопротивление кабеля (формула (3))

, Ом/м

где: ρ = 0,0175 Ом·мм²/м - удельное сопротивление меди при t = 20°C;

α = 0,004 - температурный коэффициент для меди;

t_з - температура на заборе у приема насоса;

S - площадь поперечного сечения жилы кабеля.

Потери мощности в кабеле (по формуле (2))

кВт

где: I - рабочий ток в электродвигателе, A;

L_к - длина кабеля, м;

R - сопротивление кабеля, Ом/м

Мощность трансформатора (по формуле (5))

,кВт

где: Р_эд, η_эд - полезная мощность и КПД электродвигателя соответственно (табл.7.2.);

ΔР_к - потери мощности в кабеле.

Падение напряжения в кабеле (формула (6))

, В

где: R_к = R·10³ - активное удельное сопротивление 1 км кабеля, Ом/км;

Х_о - индуктивное удельное сопротивление кабеля (Х_о = 0,1 Ом/км);

cosφ - коэффициент мощности электродвигателя;

sinφ - коэффициент реактивной мощности;

L_к - длина кабеля, км.

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора

, В

Определим габаритный размер Dmax (формула (8)):

, мм (8)

где: D_эд, D_н - наружные диаметры электродвигателя и насоса соответственно;

h_к - толщина плоского кабеля;

S_x - толщина хомута, крепящего кабель к насосу.

Габаритный размер Amax с учетом НКТ

, мм

Внутренний диаметр мм эксплуатационной колонны равен мм, следовательно, минимальный зазор составит __________, что допустимо (недопустимо).

Скорость движения охлаждающей жидкости в расположении электродвигателя (формула (10))

, м/с

где: D_вн - внутренний диаметр эксплуатационной колонны;

Q - дебит скважины, м³/сут.

Полученная скорость превышает необходимую скорость охлаждения по характеристике электродвигателя.

Удельный расход электроэнергии определим по формуле (11). По исходным данным оборудования найдем

По формуле получим

,

где: Р_эд - номинальная мощность электродвигателя;

ΔР_к -потери мощности в кабеле.

Удельный расход электроэнергии на 1 т добытой жидкости (формула (11))

,кВт∙час/т (11)

где: Н - высота подъема жидкости из скважины, м;

η_об - общий кпд установки.

Таблица 7.1 - Основные характеристики кабелей

Кабель	Число X площадь сечения жил, мм2	Максимальные наружные размеры, мм	Номинальная строительная длина, м	Расчетная масса, кг/км	Рабочее напряжение, В
основное	Контроль
КРБК	3 х 10	-	27,5
3 х 16	-	29,3			»
3 х 25	-	32,1			»
3 х 35	-	34,7			»
КПБК	3 х 6	-		850 - 1950
3 х 10	-		1200 - 1700		»
3 х 16	-		1100 - 1900
3 х 25	-	35,6	1000 - 1800		»
3 х 35	-	38,3			»
3 х 50	-	44,0			»
КПБП	3 х 6	-	10,2 х 27,5	300 и кратн.
3 х 10	-	13,6 х 33,8	1200 - 1700		»

	3 х 16	-	15,0 х 37,4	1100 - 1700		»
3 х 25	-	15,4 х 43,0	1000 - 1800
3 х 35	-	18 х 48,2			»
3 х 50	-	19,7 х 52,3			»
КФСБ	3 х 6	-	10,1 х 25,7	100 и кратн.
3 х 10	-	11,1x28,1	»		»
3 х16	-	12,3 х 31,7	»
3 х 25	-	14,5 х 38,2			»
3 х 6	2 х 0,5	10,3 х 25,7	100 и кратн.
3 х 10	2 х 0,5	11,1 х 28,1	»		»
3 х 16	2 х 0,5	12,3 х 31,7	»
3 х 25	2 х 0,5	14,5 х 38,2			»
КФСБК	3 х 6	-	22,2
3 х 10	-	23,9	»
3 х 16	-	26,4	»		»
3 х 25	-	31,1	»		»
3 х 6	3 х 0,5	22,2
3 x 10	3 х 0,5	23,9	»		»
3 х 16	3 х 0,5	26,4	»
3 х 25	3 х 0,5	31,1	»		»
КТЭБ	3 х 6	-	10,2X27,5	100 и кратн.
3 х 10	-	13,6X33,8			»
3 х 16	-	15,0X37,4	»		»
3 х 25	-	15,4X43,0	»
3 х 35	-	18,0X48,2	»		»
3 х 6	2 х 0,5	10,2X27,5	100 и кратн.
3 х 10	2 х 0,5	13,6X33,8			»
3 х 16	2 х 0,5	15,0X37,4	»
3 х 25	2 х 0,5	15,4X43,0	»		»
3 х 35	2 х 0,5	18,0X48,2	»		»
КФСБК	3 х 6	-
3 х 10	-		»		»
3 х 16	-		»		»
3 х 25	-	35,6	»
3 х 35	-	38,6	»		»
3 х 6	2 х 0,5
3 х 10	2 х 0,5		»		>
3 х 16	2 х 0,5		»
3 х 25	2 х 0,5	35,6	»		»
3 х 35	2 х 0,5	38,6	»		»

Теплостойкость изоляции проводов обмотки электродвигателей ограничена 130 - 160°С, поэтому температура добываемой жидкости в скважине не должна превышать 50 - 80°С в зависимости от конструкции двигателя и применяемых материалов.

Таблица 7. 2 Характеристики погружных электродвигателей

Электродвигатель	Номинальные	кпд,%	cosα	Скорость охлаждения жидкости, м/с	Темпера-тура окружаю-щей среды, ºС	Длина, м	Масса, кг
Мощ-ность, кВт	напряжения, В	ток, А
ПЭД14 - 103					0,80	0,06		4,20
ПЭД20 - 103					0,78	0,06		5,17
ПЭД28 - 103			34,7		0,75	0,085		5,5
ПЭД40 - 103					0.80	0,12		6,2
ПЭДС55 - 103					0,75	0,37		5,21
ПЭД45 - 117			27,3		0,84	0,27		5,60
ПЭД65 - 117			27,5		0,84	0,27		7,5
ПЭД90 - 117			38,7		0,83	0,4		10,76
ПЭД17 - 123			39,5		0,80	0,1		4,6
ПЭД35 - 123			55,5		0,84	0,12		5,45
ПЭД46-123			56,5		0,85	0,2		6,73
ПЭД55 - 123			61,5		0,83	0,2		7,2
ПЭД 75 - 123			73,5		0,85	0,3		8,02
ПЭД100 - 123			89,5		0,85	0,35		8,02
ПЭД125 - 138			50,5		0,85	0,9		8,21

Дата добавления: 2014-12-16