- •Уфимский государственный нефтяной технический университет
- •1. Характеристика электрооборудования во взрывоопасных зонах в нефтяной и газовой промышленности (нгп).
- •1.1. Классификация взрывоопасных смесей и зон.
- •1.2. Конструктивное исполнение электрооборудования в нгп.
- •1.3. Климатические условия эксплуатации и условия размещения электрооборудования.
- •1.4. Конструктивное исполнение по способу монтажа.
- •1.5. Способ охлаждения.
- •1.6. Взрывозащищенное электрооборудование.
- •Факторы, влияющие на выбор электрооборудования для взрывоопасных зон.
- •Общая характеристика электродвигателей, применяемых в нгп.
- •2. Электрооборудование буровых установок.
- •2.1. Технология бурения скважин.
- •2.2. Электропривод ротора.
- •2.3. Назначение и конструктивные особенности электромагнитных муфт и тормозов буровых установок.
- •2.3.1. Электромагнитные муфты скольжения.
- •2.3.2. Индукционные электромагнитные муфты.
- •2.3.3. Электропорошковые муфты.
- •2.4. Электропривод буровых лебедок.
- •2.4.1. Общая характеристика режима работы электропривода бл.
- •2.4.2. Требования к электроприводу буровой лебедки.
- •2.4.3. Выбор мощности двигателя буровой лебедки.
- •2.4.4. Электропривод буровой лебедки в режиме подъема.
- •1. Электропривод бл на базе асинхронного двигателя с фазным ротором.
- •2. Электропривод бл на базе ад с фазным ротором с тиристорным регулятором скольжения.
- •3. Регулируемый электропривод постоянного тока буровой лебедки по схеме тп-д.
- •4. Электропривод буровой лебедки с электромагнитными муфтами и тормозами.
- •2.4.5. Электропривод буровой лебедки в режиме спуска.
- •2.5. Электропривод буровых насосов.
- •2.5.1. Общая характеристика режима работы электропривода бн и выбор мощности привода.
- •2.5.2. Нерегулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3. Регулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3.1. Каскадные схемы.
- •2.5.3.2. Электропривод постоянного тока по системе тп-д.
- •2.5.3.3. Эп бурового насоса на базе вентильного двигателя.
- •2.6. Автоматические регуляторы подачи долота.
- •2.7. Дизель-электрический привод буровых установок.
- •2.8. Электробуры.
- •2.8.1. Особенности технологии электробурения.
- •2.8.2. Описание электробура с короткозамкнутым асинхронным двигателем.
- •2.9. Особенности схем электроснабжения буровых установок.
- •2.10. Типовые схемы электротехнических комплексов буровых установок.
- •2.11. Пути совершенствования электроприводов буровых установок.
- •3. Электрооборудование установок для насосной добычи нефти.
- •3.1. Электрооборудование станков-качалок.
- •3.2. Особенности конструкции эд станка-качалки.
- •3.3. Выбор мощности эд станков-качалок.
- •3.4. Коэффициент полезного действия и коэффициент мощности электродвигателей станков-качалок.
- •3.5. Особенности электроснабжения станков-качалок.
- •3.6. Электродвигатели станков-качалок.
- •3.7. Системы управления электроприводами станков-качалок.
- •3.8. Проблема самозапуска станка-качалки.
- •3.9. О регулируемом электроприводе станков-качалок.
- •3.10. Система телекоммуникаций работы нефтяных качалок.
- •4. Бесштанговые насосные установки с погружными центробежными насосами.
- •4.1. Конструктивные особенности насосной установки с эцн и электропривода.
- •4.2. Особенности схем электроснабжения установок с эцн.
- •4.3. Выбор электрооборудования скважин с эцн.
- •4.4. Проверка погружного двигателя по пусковому моменту.
- •4.5. Энергетические показатели насосной нефтедобычи.
- •Список литературы
- •Оглавление
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:
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 Uном.
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 Sпотр. 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 cosφном 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 Uрег.max и Uрег.min трансформатора должен соответствовать требуемому рабочему напряжению Uр.треб по условию:
где
–номинальное напряжение погружного двигателя;
и – потери напряжения в питающем кабеле и в трансформаторе.