- •1.Расчёт и выбор основного электрооборудования скважинной насосной установки для добычи нефти
- •1.1.Выбор подходящей марки погружного электродвигателя.
- •1.2.Выбор и расчёт кабельной линии.
- •1.3.Расчёт и выбор параметров двухобмоточного трансформатора.
- •1.4. Проверка кабельной линии на термическую стойкость.
- •1.5.Выбор подходящей марки электроцентробежного насоса.
- •1.6.Энергетическая диаграмма скважины
- •1.7.Годовые потери в уэцн.
- •2.Расчёт элементов преобразователя частоты для станций управления уэцн.
- •2.1 .Общие сведения по преобразователю частоты.
- •2.2.Расчёт инвертора напряжения на igbt транзисторах.
1.3.Расчёт и выбор параметров двухобмоточного трансформатора.
Определяем параметры наземной электроэнергии, подводимой к кабелю:
- наземное напряжение определяем по формуле:
, (1.3.1)
- активная мощность на входе Кл определяется по формуле:
, (1.3.2)
- реактивная мощность на входе КЛ определяется по формуле:
, (1.3.3)
где , (1.3.4)
- полная мощность подводимая к КЛ рассчитывается по формуле:
, (1.3.5)
Намечаем к выбору марку трансформатора, двухобмоточного промыслового типа ТМПН.
Определяем типовую мощность трансформатора:
, (1.3.6)
где - коэффициент загрузки трансформатора,.
Для выбора трансформатора воспользуемся двумя условиями:
, (1.3.7)
, (1.3.8)
Исходя из этих условий(1.3.7 и 1.3.8) выбираем трансформатор: ТМПН-100/3-У1(УХЛ1).
Таблица 1.3.1. Параметры трансформатора.
Тип трансформатора |
ТМПН-100/3-У1(УХЛ1) | ||
Номинальная мощность, кВ∙А |
100 | ||
Схема и группа соединения обмоток |
Ун/У-0 | ||
Количество ступеней регулирования |
5 | ||
Номинальное напряжение ВН,В |
1170 | ||
Потери, Вт |
ХХ |
290 | |
КЗ |
1970 | ||
Ток ХХ,% |
1,4 | ||
Напряжение КЗ,% не более |
5,5 |
Определяем потери мощности в выбранном трансформаторе:
- потеря активной мощности:
, (1.3.9)
- потеря реактивной мощности:
, (1.3.10)
, (1.3.11)
- полная потеря мощности:
, (1.3.12)
Определяем параметры Г-образной схемы замещения трансформатора:
- активное сопротивление обмоток:
, (1.3.13)
-индуктивное сопротивление обмоток трансформатора:
, (1.3.14)
- проводимость намагничивания, активное:
, (1.3.15)
- проводимость намагничивания, реактивное:
, (1.3.16)
, (1.3.17)
Определяем потери напряжения в трансформаторе на низшей стороне:
, (1.3.18)
Пересчитываем потери напряжения на высшую сторону трансформатора:
, (1.3.19)
–коэффициент трансформации. Он определяется по формуле:
,(1.3.20)
Рассчитываем по формуле(1.3.19):
Рассчитываем выходное напряжение трансформатора в режиме ХХ:
, (1.3.21)
Напряжение отпайки на ступенчатой регулировке . Выбираем из тех характеристик ТМПН ближайшее к.
Номер отпайки на рукоятке ступенчатой регулировки:
Фактическое подземное напряжение на ПЭД рассчитывается по формуле:
, (1.3.22)
Отклонение напряжение на ПЭД от номинального значения определяется по формуле:
, (1.3.23)
Делаем проверку отклонения напряжения, для этого должно выполняться условие:
, (1.3.24)
Условие(1.3.24) выполняется. Проверка прошла.
1.4. Проверка кабельной линии на термическую стойкость.
Схема подвода тока к ПЭД от трансформатора ТМПН.
Рис.1.4.1. Схема подвода тока к ПЭД от трансформатора ТМПН.
Для проверки на термическую стойкость определяют термически стойкое сечение КЛ на формуле:
, (1.4.1)
где – термический коэффициент меди;
–провиденное время срабатывания защиты .
Наиболее вероятным местом КЗ является его ввод в погружной двигатель.
Для расчёта тока КЗ составляем эквивалентную схему цепи КЗ.
Рис.1.4.2. Эквивалентную схему цепи КЗ.
По закону Ома составляем уравнение:
, (1.4.2)
Таблица 1.4.1.
, А |
, мОм |
, мОм |
, мОм |
50 |
5,5 |
4,5 |
1,3 |
Рассчитываем ток КЗ по формуле(1.4.2):
Определяем термические стойкое сечение по формуле(1.4.1):
Делаем проверку, для этого должно выполняться следующее условие:
, (1.4.3)
Условие(1.4.3) выполняется. Проверка прошла.