4.2. Особенности схем электроснабжения установок с эцн.

Подвод электрической энергии к ПЭД осуществляется маслонефтестойким трехжильным кабелем с резиновой или полиэтиленовой изоляцией, например, КРБП – кабель резиновый плоский, КПБП – с полиэтиленовой изоляцией. На начальном участке линии может использоваться круглый кабель марки КРБК или КПБК.

Для питания ПЭД применяют специальные трансформаторы типов ТМП или ТМПН (ПН – погружные насосы), мощностью от 40 до 400 кВА.

Питание установок с ЭЦН производится по 2 основным схемам:

1. схема. От сети 6 кВ с двойной трансформацией напряжения:

1 этап трансформации: 6/0,4 кВ.

2 этап трансформации: 0,4/

2 схема. С подведением к скважине 6 кВ и монтажом на каждой скважине трансформатора, понижающего напряжение до номинального напряжения двигателя U_ном.

В последнем случае возможен вариант применения одного трехобмоточного трансформатора ТМТПН, у которого одно из вторичных напряжений соответствует напряжению двигателя, а другое предназначено для питания цепей управления, сигнализации, освещения и подогрева.

При нескольких скважинах используют комплектную трансформаторную подстанцию КТППН, содержащую несколько трансформаторов. К этой подстанции может быть подключено до 6 ПЭД. Существует также вариант комплектной трансформаторной подстанции с трехобмоточным трансформатором.

Откачка нефти из скважин на нефтепромыслах может осуществляться также погружными диафрагменными и винтовыми насосами.

4.3. Выбор электрооборудования скважин с эцн.

При двойной трансформации напряжения, трансформатор, понижающий напряжение с 6 кВ до 0,4 кВ должен быть общепромышленной серии ТМ.

Мощность ПЭД должна соответствовать параметрам выбранного насоса, а его подача и напор – оптимальному дебиту скважины и полному напору, требуемому для подъема жидкости. Мощность ЭЦН, находящегося на одном валу с ПЭД, определяется по формуле:

, кВт

Q – подача насоса, м³/с;

Н – напор, развиваемый насосом, м;

ρ – плотность жидкости, кг/м³ (плотность нефти 700 кг/м³);

η – КПД насоса (0,3÷0,45).

Величины Q и H определяются точками пересечения характеристик насоса и скважины. Обычно насос выбирают так, чтобы подача Q соответствовала оптимальному дебиту скважины. По требуемой мощности насоса выбирают мощность двигателя по условию:

При выборе мощности трансформатора при любой модификации подстанции должно соблюдаться условие:

Если в кусте одна скважина, то расчет полной мощности потребителя S_потр. производится по формуле

где коэффициент 1,1 учитывает мощность потребителей собственных нужд: электрообогрев, освещение и др.

При выборе трансформатора ТМ общепромышленной серии на куст скважин используют выражение:

где – сумма номинальных активных мощностей электрических двигателей;

–сумма номинальных реактивных мощностей, определяемая по формуле:

где tgφ определяется через cosφ_ном двигателя;

η – коэффициент полезного действия двигателя.

После выбора серии и мощности ТП необходимо проверить трансформаторы ТМПН и ТМТПН по диапазону регулирования рабочего напряжения. Диапазон регулирования U_рег.max и U_рег.min трансформатора должен соответствовать требуемому рабочему напряжению U_р.треб по условию:

где

–номинальное напряжение погружного двигателя;

и – потери напряжения в питающем кабеле и в трансформаторе.