Выбор подходящей марки электроцентробежного насоса

Выбор подходящей марки ЭЦН произведём на основании величины мощности ЭЦН

(кВт) (1.44)

(кВт)

Определяем расчётную величину подъёма жидкости

(м) (1.45)

(м)

Из условия задания нам известно, что диаметр обсадной колонны составляет 194 мм, поэтому выбираем ЭЦН из ряда шестого габарита. Исходя из условия выбора, что и .

Из справочных данных заводов-изготовителей выбираем ЭЦНМ5А-250-1200, данные которого занесём в таблицу №5.

Таблица №5

Подача, м²/сут.	Напор, м	Мощность кВт	КПД насоса о.е.	Кол-во ступеней
		54,89	61,5

 

Определяем избыточный напор ЭЦН по формуле:

(м) (1.46)

(м)

Определяем число ступеней, на которые необходимо уменьшить общее число ступеней УЭЦН.

Рассчитываем напор ЭЦН приходящийся на одну ступень:

(м) (1.47)

Где, - общее количество ступеней.

(м)

Далее определяем число ступеней, которые следует уменьшить (исключить)

(шт) (1.48)

(шт)

Скорректированное количество ступеней

(шт) (1.49)

(шт)

Определяем мощность ЭЦН при скорректированном числе ступеней

(кВт) (1.50)

(кВт)

Проверка

Произведём проверку через определения коэффициента загрузки ПЭД.

(1.51)

На основании проверки можно сделать вывод, что электродвигатель обеспечит необходимую мощность для насоса ЭЦН.

Используя законы подобия лопастных машин, определяем нормированный напор ЭЦН для количества ступеней Z=100 шт.

(м) (1.52)

(м)

Проверка по рабочему графику области нормально допустимых пределов для насосов типа ЭЦНМ6-320 с напором 727,2м, показала следующие результаты:

 

Подача – 322 (м³/сут.);

КПД – 74%;

Мощность на 100 ступеней – 42 (кВт).

 

Энергетическая диаграмма скважины эксплуатируемой с УЭЦН

Построение энергетической диаграммы выполним после выполнения предварительных расчётов необходимых величин.

Рассчитываем мощность на выходе ЭЦН после корректировки

(кВт) (1.53)

(кВт)

Рассчитываем потери мощности в ЭЦН

(кВт) (1.54)

(кВт)

Рассчитываем потери мощности в трубе НКТ

(кВт) (1.55)

(кВт)

Рассчитываем гидравлическую мощность насоса ЭЦН

(кВт) (1.56)

(кВт)

Рассчитываем скорректированную мощность электродвигателя ПЭД

(кВт) (1.57)

(кВт)

Рассчитываем потери мощности на приёме

(кВт) (1.58)

(кВт)

Рассчитываем фактически потребляемую мощность ПЭД с учётом коэффициента полезного действия

(кВт) (1.59)

(кВт)

Рассчитываем разницу мощностей между фактически потребляемой мощностью ПЭД и потребляемой мощностью ПЭД на начальном этапе.

(кВт) (1.60)

(кВт)

Рассчитываем мощность, передаваемую ПЭД в начале кабельной линии

(кВт) (1.61)

1,596=19,62(кВт)

Рассчитываем мощность потребляемую УЭЦН

(кВт) (1.62)

(кВт)

Рассчитываем скорректированный коэффициент полезного действия УЭЦН

(1.63)

Проверка

Произведём проверку из следующих условий, что гидравлическая мощность насоса приблизительно равна разности мощностей указанных в формуле 1.64:

(кВт) (1.64)

(кВт)

Условие соблюдается, так как (кВт). Для большего приближения значений приведённых в решении по проверке условия указанного в формуле 1.64 необходимо снизить потери в кабельной линии путём увеличения сечения проводника силового кабеля марки КПБП на ступень выше, т.е. 3х25 мм².

Изображение энергетической диаграммы отображено на рисунке №2.

 

 

 

 

Рис.2 Энергетическая диаграмма

Годовые потери энергии в УЭЦН

Годовые потери электроэнергии в кабельной линии рассчитываются по формуле

(кВт.ч) (1.65)

Где, время максимальных потерь энергии в УЭЦН за год.

(часов) (1.66)

Где, время использования максимальной мощности УЭЦН за год работы, согласно нормативов время использования равно 6500 часов.

(часов)

Подставим расчётное значение формулы 1.66 в формулу 1.65 и получим следующее значение:

(кВт.ч)

Годовые потери электроэнергии в трансформаторе рассчитываются по формуле

(кВт.ч) (1.67)

(кВт.ч)

 

Выбор коммутационных электроаппаратов и схема

Электроснабжения УЭЦН

Выбор автоматического выключателя на отходящей линии КТПН начинаем с рабочего тока и рабочего напряжения исходя из следующих условий:

кВ

(А) (1.68)

Проверяем на отключающую способность автоматического выключателя при КЗ по условию:

(кА) (1.69)

Произведём необходимые вычисления

(А)

Из справочной литературы заводов-изготовителей выбираем автоматический выключатель, комбинированный марки ВА51Г-33 предназначенный для защиты электродвигателей и электротехнические данные автоматического выключателя занесём в таблицу №6.

Таблица №6

Uном., кВ	Iном., А	Iн.расц., А	Кратность уставки теплового расцепителя	Кратность уставки электромагнитного расцепителя	Ток отключающей способности, кА
0,66		80, 100, 125, 160	1,25		12,5

 

Произведём проверку правильности выбора автоматического выключателя на отключающую способность при КЗ согласно формуле 1.69

А (кА)

На основании приведённого выше расчёта сделаем вывод, что автоматический выключатель соответствует условию

.

На листе №25 начертим схему электроснабжения УЭЦН с нанесением на схеме всех необходимых характеристик элементов схемы электроснабжения.