Рисунок 2.1 - График зависимости напора, создаваемого

насосом ЭЦН6-100-900 от его подачи

Характеристику насоса можно приблизить к условной характеристике скважины путем уменьшения числа ступеней насоса.

Находим число ступеней, которые нужно снять с насоса для получения необходимого напора Z1 , шт:

                                                       (2.7) где Zн-

число ступеней насоса в полной сборке по паспорту, шт;

Нн-номинальный напор насоса в полной сборке по паспорту, м.

Находим число ступеней насоса после снятия лишних ступеней Z1 , шт:

                          ,                                        (2.8)

Z1=125-22=102.7 шт

Значит, насос ЭЦН6-100-900 должен иметь 103 ступеней. Вместо снятых 22 ступеней устанавливаются проставки.

2.2 Расчет мощности и выбор двигателя установки ЭЦН

Для привода центробежных погружных насосов изготовляются погружные асинхронные электродвигатели типа ПЭД, которые удовлетворяют следующим требованиям. Их диаметр несколько меньше нормальных диаметров применяемых обсадных колонн. Двигатели защищены от попадания внутрь пластовой жидкости, что достигается заполнением их трансформаторным маслом, находящимся под избыточным давлением 0,2 МПа относительно внешнего гидростатического давления в скважине.

Полная мощность двигателя, необходимая для работы насоса определяется по формуле:

                          ,                                    (2.9) где kз-

коэффициент запаса kз=1,1 - 1,35;

-плотность жидкости в скважине, кг/м3;

-КПД насоса.

Предварительно выбираем два двигателя, подходящие по номинальной мощности. Их паспортные данные заносим в таблицу 2.2.

  Таблица 2.2

Для повышения напряжения до номинального напряжения двигателя и для компенсации потерь в кабеле и других элементах питающей сети применяются повышающие трансформаторы питания погружных насосов (ТМПН).

Трансформатор выбирается по полной мощности двигателя:

                                                      (2.10)

Sдв=1,73  1000  25,5  10-3=44,12 кВА

Предполагаем к установке трансформатор ТМПН 63/3 УХЛ1.

Проверяем трансформатор по мощности по условию:

                               Sдв<Sтр                                                    (2.11)

44,12 кВА<63 кВА

Трансформатор по мощности подходит.

Проверяем трансформатор по току, находим ток во вторичной обмотке:

                             ,                                      (2.12) где

U2н- напряжение вторичной обмотки трансформатора, В.

Для нормальной работы необходимо выполнение условия:

                                Iдв < Iном                                                  (2.13)

25,5А<35,29А

Трансформатор по току подходит. Выбираем трансформатор ТМПН 63/3 УХЛ1.

В нижеприведенной таблице указаны паспортные данные выбранного трансформатора.

 Таблица 2.3

2.3 Технико-экономическое обоснование   выбранного типа двига

теля

1. Вычислим приведенные потери первого двигателя:

Находим потери активной мощности I двигателя по формуле:

                             ,                                  (2.14)

Реактивную нагрузку определяем по формуле:

                                   ,                              (2.15)

Вследствие того, что требуется компенсация реактивной мощности, то экономический эквивалент реактивной мощности Кэк, кВт/кВАр находим по формуле:

                  ,                                 (2.16)

где - удельные приведенные потери;

- значение коэффициента отчислений (для статических

     конденсаторов р=0,225);

- капитальные вложения на установку конденсаторов

      (Кук=616,9 руб/кВАр);

- стоимость 1 кВТ/год электроэнергии;

- удельные потери ( );

                                        ,                                         

(2.17) где - стоимость 1 кВт/час электроэнергии ( );

Тг- число часов работы установки в году (для трехсменной

     работы );

;

;

Приведенные потери активной мощности находим по формуле:

                           ,                                     (2.18)

2. Вычислим приведенные потери второго двигателя:

Находим потери активной мощности:

Определяем реактивную нагрузку:

Находим приведенные потери активной мощности:

3. Определяем годовые затраты:

                                                  (2.19)

;

;

4. Определяем степень экономичности:

                         ;           (2.20) где ри –

нормированный коэффициент экономичности;

;

Следовательно, двигатель ПЭД32-117ЛВ5 более экономичен при данных параметрах скважины и насоса, на его содержание требуется меньше денежных затрат, его энергетические показатели лучше. Значит, выбираем двигатель ПЭД32-117ЛВ5.

Производим проверку по мощности, передаваемой с земли:

                             ;                       (2.21) где - поте

ри мощности в кабеле, кВт;

;

30,77 кВт    32 кВт

Значит, выбранный двигатель подходит по потерям мощности, передаваемой с земли.

Составляем таблицу технико-экономического обоснования выбранного типа двигателя.

 Таблица 2.4

2.4 Расчет электрического освещения

Для ограничения слепящего действия установок наружного освещения на кустовых площадках и местах работ высота установки светильников выбирается согласно СНиП II-4-79. Не ограничивается высота подвеса светильников с защитным углом 150 и более на площадках для обслуживания технологического оборудования.

Венчающие светильники рассеянного света устанавливаются на высоте не менее трех метров над землей при световом потоке источника до 6000 лм.

Согласно СНиП для освещения кустовых площадок минимальная освещенность составляет 13 лк.

Расчет электрического освещения сводится к определению количества прожекторов, необходимых для получения горизонтальной освещенности заданной площади:

                   ,                 (2.22) где m –

коэффициент рассеяния (для узких участков m=1,5, для

     широких m=1,115);

- КПД прожектора (для ПЗС-35 );

S - площадь кустовой площадки, м;

kз- коэффициент запаса;

z - коэффициент поправки на минимум освещенности;

Выбираем для установки тип прожектора ПЗР-400 с типом ламп ДРЛ-400 [3, стр.82, табл.4.14].

   3шт.

Значит, на кустовой площадке устанавливаем три мачты освещения по одному прожектору на каждой; располагаем их в противоположных углах площадки.

2.5 Расчет электрических нагрузок

Электрическая нагрузка характеризует потребление электроэнергии отдельными приемниками, группой приемников, и объектом в целом.

Значения электрических нагрузок определяют выбор всех элементов проектируемой системы электроснабжения и ее технико-экономические показатели. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты в системе электроснабжения, расход цветного металла, потери электроэнергии и эксплуатационные расходы.

Характеристики электрических нагрузок кустовой площадки приведены в таблице 2.3.

   Таблица 2.5

1. Находим активную нагрузку за смену по формуле:

                            ,                               (2.23) где Рн-

номинальная мощность потребителя, кВт;

Кс- коэффициент спроса;

2. Находим реактивную нагрузку за смену по формуле:

                           ,                             (2.24)

3. Находим полную нагрузку за смену по формуле:

                        ,                              (2.25) где kмах-

коэффициент максимума (так как n>5, kmax=1,1)

2.6 Расчет и выбор питающих кабелей

Выбор питающего кабеля производим по экономической плотности тока. В применяемых типах кабелей КПБП и КРБК экономическая плотность тока не превышает 2,5-2,7 А/мм2. Значит, расчет экономически выгодного сечения силового кабеля установки ЭЦН ведем по формуле:

                             ,                                                   (2.26) где Iр-

рабочий ток установки, А;

iэк- экономическая плотность тока, А/мм2.

   13мм2.

Выбираем трехжильный кабель КПБП 3  16  Выбор плоского кабеля обусловлен стремлением к уменьшению габаритов агрегата.

Определяем удельное сопротивление кабеля при заданной температуре скважины:

                    ,                             (2.27) где

Ом  мм2/м - удельное сопротивление меди при

     Т=2930С

- температурный коэффициент для меди;

 Ом  мм2/м;

Определяем сопротивление одного километра выбранного кабеля по формуле:

                      ,                          (2.28) где qн-

площадь сечения кабеля, мм;

 Ом.

Определяем сопротивление выбранного кабеля с учетом его длины. В длину кабеля входит кабель в скважине, длина кабеля по эстакаде до станции управления, запас кабеля.

Lк=793+50+57=900 м.

                              Rк=R0  Lк ,                                          (2.29)

Rк=1,2  1=1,08 Ом.

Проверяем выбранный кабель на потерю мощности по формуле:

                    ,                 (2.30)

где I - рабочий ток статора, А;

R - сопротивление в кабеле, Ом;

.

Проверяем кабель на потерю напряжения по формуле:

      ,  (2.31)

 Ом;

.

 в кабеле не должны превышать 6%.

.

Кабель КПБП 3  16 проходит по потерям напряжения, так как 4,9<6%.

2.7 Выбор щитков освещения, проводов и   кабелей осветительной

Страницы: 1, 2, 3