2. Расчет мощности и выбор приводного электродвигателя
Мощность на валу центробежного насоса:
,кВт,
где Q– подача насоса,
м3/с;H – напор,
развиваемый насосом, м;
– плотность жидкости, кг/м3;
– к.п.д. насоса.
Для насоса ЭЦН5-130-1200: Q=130м3/сутки;H=1200м.
кВт.
В качестве приводного двигателя для погружного насоса выбираем погружной электродвигатель ПЭД35-123, который имеет следующие характеристики:
Uн=550В;
Рн=35 кВт;
nн=2850 об/мин;
=77,0%;
cos=0,83;
Мп/Мн=2,0.
Для подвода электричества выбираем кабель КРБК с площадью сечения q=3Х25мм2, при это потери:
;
;
;
.
Ом;
Ом;
А;
В;
кВт.
3. Разработка и описание системы электроснабжения куста скважин
Данные установки относят ко 2-й категории в отношении надежности электроснабжения, так как прекращение подачи питания на большинство глубиннонасосных установок связано лишь с потерей нефти и не приводит к осложнениям при дальнейшей эксплуатации скважин. Питание таких потребителей, согласно ПУЭ, производится от двух источников питания: по двум линиям либо одной двухцепной линии или, при обеспечении не продолжительного аварийного ремонта, по одной линии и от одного трансформатора при наличии централизованного подвижного резерва. В соответствии с этими требованиями была разработана система электроснабжения представленная на рис. 3.1.
Питание установок центробежных насосов производим от сети 0,6 кВ с промежуточной трансформацией напряжения на скважине до 0,4 кВ, подводимого к трансформаторам установки ЭЦН.
Рис.3.1 Схема электроснабжения куста скважин
4. Разработка и описание системы управления электроприводом установки
Система управления приводом ЭЦН должна предусматривать следующие виды защит:
1. от всех видов коротких замыканий;
2. от обрыва фазы;
3. от перегруза.
Также в системе должен быть предусмотрен самозапуск двигателя.
В соответствии с этими требованиями разработана система представленная на рис. 4.1.
Пуск двигателя осуществляется путем включения автоматического выключателя SF и нажатием кнопки SBC. При нажатии кнопки SBC получает питание катушка контактора КМ и своим контактом блокирует кнопку SBC, а также замыкает свои контакты в силовой схеме питания электродвигателя. После отпускания кнопки SBC она возвращается в исходное положение.
Защиту от коротких замыканий осуществляет автоматический выключатель SF с электромагнитными расцепителями максимального тока. При коротких замыканиях SF размыкает свои контакты и обесточивает электродвигатель.
Защиту от перегруза осуществляет контактор КМ с электротепловыми реле КК1 и КК2. При перегрузе реле КК1 и КК2 размыкают свои контакты и тем самым размыкают цепь питания катушки контактора КМ, КМ размыкает свои контакты в цепи питания электродвигателя.
Защиту от обрыва фазы осуществляет реле напряжения KV получающее питание от трансформатора напряжения. При обрыве фазы KV размыкает свои контакты в цепи питания катушки контактора КМ.
При аварийном состоянии скважины замыкается контакт инерционного магнитного выключателя ИМВ. Получает питание катушка промежуточного реле KL 1 и становится на самоблокировку. Нормально замкнутый контакт реле KL 1 размыкается и размыкает цепь питания катушки контактора КМ.
При исчезновении напряжения катушка контактора КМ теряет питание и размыкает свои силовые контакты. При восстановлении напряжения получает питание реле времени КТ и с выдержкой времени замыкает свой замыкающий контакт в цепи питания катушки контактора КМ и осуществляется самозапуск электродвигателя.
Для отключения электродвигателя от сети необходимо нажать кнопку SBT и отключить автоматический выключатель SF.
