Расчет падения напряжения в кабельной линии

Данный расчет производится с целью определе­ния рабочего напряжения пи­­тающего электротока, который до­ходит до погружного электродвигателя.

Исходными данными для расчета являются:

- сечение токопроводящей жилы основного кабеля (S₁), мм²;

- сечение токопроводящей жилы кабеля-удлинителя (S₂), мм²;

- длина основного кабеля (l₁), км;

- длина кабеля-удлинителя (l₂), км;

- температура токопроводящих жил кабелей (Т), °С;

- номинальный ток электродвигателя установки (I_д), А;

- коэффициент мощности электродвигателя (cos φ).

Расчет ведется на температуру, которая является рабочей для данной на­сос­ной установки. За температуру токопроводящих жил кабелей (Т) при­ни­мает­ся температура наиболее нагретого участ­ка кабельной линии.

Электрическое сопротивление медной токопроводящей жилы кабельной ли­нии (Ом):

В простейшем случае, когда сечения токопроводящих жил основного ка­бе­ля и кабеля-удлинителя отличаются не более чем на размер (например, 10 и 6 мм²), электрическое сопротивление жилы кабельной линии рассчитывают как элект­рическое сопротивление жилы основного кабеля (Ом), т.е.

Падение электрического напряжения в кабельной линии

, В

Расчет завершается сравнением напряжения, которое полу­чается в ре­зуль­та­те вычитания падения напряжения в кабельной линии из величины напря­же­ния на вторичной обмотке транс­форматора, и рабочего напряжения, необхо­ди­мо­го для работы погружного электродвигателя [3].

1.4.6.2. Технологическое и вспомогательное оборудование для эксплуатации кабельных линий Приспособления для крепления и защиты кабеля

Для сохранения целостности кабеля и его изо­ляции при спуско-подъемных опе­рациях необходимо кабель фиксировать на колонне НКТ. При этом необ­хо­ди­мо приме­нять фиксирующие приспособления вблизи участка измене­ния диа­мет­ра колонны, т.е. около муфты или высадки под резьбу. При фиксации ка­бе­ля необходимо следить за тем, чтобы кабель плотно прилегал к трубам, а в слу­чае применения плос­кого кабеля надо следить за тем, чтобы кабель не был пе­ре­к­­ручен.

Простейшими приспособлениями для крепления кабелей к насосно-комп­рес­сорным трубам (НКТ) и узлам погружного на­сосного агрегата УЭЦН являют­ся металлические пояса с пряж­ками или клямсы.

Крепление кабеля-удлинителя к узлам погружного агрегата (погружного на­соса, протектора и двигателя) осуществляется в местах, указанных в ру­ко­водст­вах по эксплуатации данного вида оборудования; крепление кабеля-удли­ни­теля и основно­го кабеля к НКТ осуществляется по обе стороны каждой муф­ты НКТ на расстоянии 200 — 250 мм от верхнего и нижнего торцов муфты.

Длины поясов в зависимости от места крепления кабеля для российских УЭЦН см. в табл. 1.63 [3].

Таблица 1.63

Пояса для крепления кабеля российского производства

Место крепления кабеля	Код пояса	Длина пояса, мм
Насосы групп 5, 5А и 6	ЭН-21 / 4	472
Насосно-компрессорная труба 60 и 48	ЭН-21 / 1	300
Насосно-компрессорная труба 73	ЭН-21 / 2	352
Насосно-компрессорная труба 89	ЭН-21 / 3	402

Фирмой REDA используются крепежные пояса длиной 559 мм (для креп­ле­нии кабеля на НКТ) и 813 мм (для крепления защит­ных кожухов кабеля-удли­нителя на дайне насосного агрегата) в обычном и коррозионностойком испол­нениях. Пояса являются изделиями одноразового использования.

Эксплуатация установок УЭЦН в наклонных и криволиней­ных скважинах пот­ребовала создания приспособлений для креп­ления кабелей и защиты их от ме­ханических повреждений.

Российскими предприятиями ЗАО «Ижспецтехнология» (г. Ижевск) и «Марс-Технология» (г. Москва) разработаны и про­изводятся защитные уст­ройст­ва 1 (ЗУ), состоящие из корпуса и механических замков (рис. 1.142).

Рис. 1.142. Защитное устройство ЗАО «Ижспецтехнология»

Данное устройство устанавливается на муфте НКТ и облада­ет следую­щи­ми техническими особенностями:

• обеспечивает простую и надежную фиксацию (осевую и радиальную) на НКТ;

• надежно удерживает и защищает кабель, в т.ч. в аварийных ситуациях;

• не имеет сборно-разборных элементов (винтов, гаек, шплин­тов и др.), что исключает их попадание в скважину при монтаже и спуско-подъем­ных операциях;

• предполагает многократное использование;

• монтаж устройства не требует слесарно-монтажного инст­румента.

Среди ведущих фирм мира наибольший опыт в разработке, производстве и эксп­луа­тации защитных устройств для кабелей имеет фирма Lasalle (Шот­лан­дия).

Цельнометаллические литые протекторы Lasalle отличают следующие ха­рак­теристики:

• скорость и простота монтажа;

• пригодность к эксплуатации в высокосернистой скважинной среде;

• отсутствие незакрепленных элементов, могущих упасть в скважину;

• возможность многократного использования.

Фирма Lasalle предлагает протекторы дли защиты основного кабеля (круг­ло­го и плоского) и кабеля-удлинителя на участках колонны НКТ, погружного агре­гата установки, обратного и спус­кного клапанов. Один из вариантов про­тек­торов Lasalle, уста­навливаемых на НКТ, показан на рис. 1.143 [3].

Рис. 1.143. Протектор фирмы Lasalle:

1 — корпус; 2 — скоба откидная; 3 — НКТ с муфтой; 4 — болт откидной

Протекторы Lasalle рассчитаны на неподвижную посадку при нагрузках, при­веденных в табл. 1.64.

Таблица 1.64