1.4 Проверка кабельной линии на термическую стойкость
Поскольку процесс КЗ кратковременный, то можно считать, что всё тепло, выделяемое в проводнике кабеля, идёт на его нагрев.
Проверка сечения кабеля на термическую стойкость к токам короткого замыкания проводится по выражению
(мм²) (1.39)
Где,
- термический
коэффициент (для меди - 6);
- установившийся
ток к.з.;
- приведенное
время действия тока к.з.
(с) (1.40)
Где,
-время
срабатывания защиты (с);
-время
отключения выключателя (с).
(с)
(мм²)
Начальное значение периодической составляющей трёхфазного тока короткого замыкания в кабельной линии рассчитываем по формуле
(А) (1.41)
(Ом)
(мОм),
(мОм).
(Ом).
(Ом)
(мОм),
(мОм).
(Ом).
(А)
По условию проверки
,
тогда 25 (мм²)>6,9
(мм²),
условие соблюдается!
Сечение выбранного кабеля марки КРБК составляющее 3х25 мм² по термической стойкости проходит. На листе №25 указана расчётная точка К.З.
1.5 Выбор подходящей марки электроцентробежного насоса
Выбор подходящей марки ЭЦН произведём на основании величины мощности ЭЦН
(кВт) (1.42)
(кВт)
Определяем расчётную величину подъёма жидкости
(м) (1.43)
(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-400-850, данные которого занесём в таблицу №5.
Таблица №5
Подача, м²/сут. |
Напор, м |
Мощность кВт |
КПД насоса о.е. |
Кол-во ступеней |
400 |
830 |
63,32 |
59,5 |
204 |
Определяем избыточный напор ЭЦН по формуле:
(м) (1.44)
(м)
Определяем число ступеней, на которые необходимо уменьшить общее число ступеней УЭЦН.
Рассчитываем напор ЭЦН приходящийся на одну ступень:
(м) (1.45)
Где,
-
общее количество ступеней.
(м)
Далее определяем число ступеней, которые следует уменьшить (исключить)
(шт) (1.46)
(шт)
Скорректированное количество ступеней
(шт) (1.47)
(шт)
Определяем мощность ЭЦН при скорректированном числе ступеней
(кВт) (1.48)
(кВт)
Проверка
Произведём проверку через определения коэффициента загрузки ПЭД.
(1.49)
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) (1.50)
(м)
Проверка по рабочему графику области нормально допустимых пределов для насосов типа ЭЦНМ5А-400 с напором 361,27м, показала следующие результаты:
Подача – 415 (м³/сут.);
КПД – 58%;
Мощность на 100 ступеней – 32 (кВт).
1.6 Энергетическая диаграмма скважины эксплуатируемой с уэцн
Построение энергетической диаграммы выполним после выполнения предварительных расчётов необходимых величин.
Рассчитываем мощность на выходе ЭЦН после корректировки
(кВт) (1.51)
(кВт)
Рассчитываем потери мощности в ЭЦН
(кВт) (1.52)
(кВт)
Рассчитываем потери мощности в трубе НКТ
(кВт) (1.53)
(кВт)
Рассчитываем гидравлическую мощность насоса ЭЦН
(кВт) (1.54)
(кВт)
Рассчитываем скорректированную мощность электродвигателя ПЭД
(кВт) (1.55)
(кВт)
Рассчитываем потери мощности на приёме
(кВт) (1.56)
(кВт)
Рассчитываем фактически потребляемую мощность ПЭД с учётом коэффициента полезного действия
(кВт) (1.57)
(кВт)
Рассчитываем разницу мощностей между фактически потребляемой мощностью ПЭД и потребляемой мощностью ПЭД на начальном этапе.
(кВт) (1.58)
(кВт)
Рассчитываем мощность, передаваемую ПЭД в начале кабельной линии
(кВт) (1.59)
(кВт)
Рассчитываем мощность потребляемую УЭЦН
(кВт) (1.60)
(кВт)
Рассчитываем скорректированный коэффициент полезного действия УЭЦН
(1.61)
Проверка
Произведём проверку из следующих условий, что гидравлическая мощность насоса приблизительно равна разности мощностей указанных в формуле 1.62:
(кВт) (1.62)
(кВт)
Условие соблюдается,
так как
(кВт).
Изображение энергетической диаграммы отображено на рисунке №2.
Рис.2 Энергетическая диаграмма