Погружные электродвигатели

Для привода погружных центробежных электронасосов применяется маслозаполненный погружной трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором и синхронной частотой оборотов 3066 в мин. Электродвигатели изготавливаются диаметрами 103, 117, 123 и 138 мм, что позволяет компоновать их с соответствующей группой насосов 5, 5А, б, 6А и опускать в соответствующую эксплуатационную колонну с зазором 10 - 20 мм..

Всего предусмотренно 15 типоразмеров погружных электродвигателей [7] мощностью от 14 до 125 кВт (табл. 5.3). Большие мощности и малые диаметры вызывают необходимость иметь большую длину электродвигателя до 8,2 м.

Для предотвращения попадания пластовой жидкости из скважины корпус электродвигателя выполняется герметичным и его заполняют трансформаторным маслом с высоким пробивным напряжением. Масло служит одновременно смазкой для подшипников скольжения электродвигателя.

Трансформаторное масло для лучшего охлаждения и смазки опор циркулирует. Оно поднимается по пустотелому валу к турбинке и нагнетается ею в полость над статором двигателя. Отсюда оно идет по зазорам между статором и ротором и по пазам в статорном железе, отводя тепло от перегретых деталей и вынося продукты износа из подшипников.

Обозначения: ПЭД-20-103 - погружной электродвигатель; 20 - номинальная мощность, кВт; 103 - наружный диаметр, мм.

Таблица 5.3

Характеристики погружных электродвигателей

Теплостойкость изоляции проводов обмотки электродвигателей ограничена 130 - 160°С, поэтому температура добываемой жидкости в скважине не должна превышать 50 - 80°С в зависимости от конструкции двигателя и применяемых материалов (табл. 5.3).

В настоящее время разработаны и начинают широко внедряться погружные электродвигатели для привода насосов в модульном исполнении. Двигатели предназначены для работы в среде пластовой жидкости с температурой до 110°С и гидродинамическим давлением до 20 МПа.

Обозначения: ПЭДУСК-90-117В5 - погружной электродвигатель унифицированный. С - секционный, К - коррозионно-стойкий (отсутствующие буквы - нормальный); 90 - полезная (номинальная) мощность, кВт; 117 - диаметр корпуса, мм; В5 - климатическое исполнение и категория размещения [17].

В табл. 5.4 представлены основные характеристики 16 типоразмеров секционных погружных электродвигателей. Каждый типоразмер имеет нормальное и коррозионное исполнение, буквы после размера двигателя обозначают; В - верхняя секция; Н - нижняя; С - средняя.

Таблица 5.4

Характеристики погружных электродвигателей

Кабельная линия

К погружному электродвигателю от трансформатора по кабельной линии подводится электроэнергия. Кабельная линия состоит из основного кабеля круглого сечения и срощенного с ним плоского кабеля с муфтой кабельного ввода, обеспечивающей герметичное соединение кабельной линии с электродвигателем.

В качестве основного кабеля могут использоваться круглые кабели КРБК, КПБК, КТЭБК, КФСБК или плоские кабели марок КПБП, КТЭП, КФСБ. В качестве удлинителя - плоские кабели КПБП или КФСБ,

Кабель марки КРБК состоит из трех жил, каждая из которых скручена из медных проволок и обжата диэлектрической резиной. Три изолированные жилы заключены в общий найритовый нефтестойкий шланг. На шланг накладываются маслостойкая ткань и оплетка из хлопчатобумажной пряжи или лавсана. На оплетку наложена стальная оцинкованная ленточная броня. Допустимая температура окружающей среды + 90°С и давление пластовой жидкости до 10 МПа.

Кабели КПБК и КПБП с полиэтиленовой изоляцией высокого давления предназначены для эксплуатации при температуре окружающей среды до +90°С и давлении до 25 МПа. Их преимуществом по сравнению с резиновыми является отсутствие насыщения изоляции кабеля попутным нефтяным газом.

Кабели марок КТЭБК и КТЭБ с изоляцией из термоэластопласта предназначены для эксплуатации при температурах окружающей среды до +110°С и давлении пластовой жидкости 35 МПа [17].

Кабели КФСБК и КФСБ с фторпластовой изоляцией предназначены для эксплуатации при температурах окружающей среды до +160°С и давлении пластовой жидкости до 35 МПа.

В промежутках между основными изолированными жилами круглых и плоских кабелей могут располагаться изолированные жилы меньшего сечения.

Плоский кабель КФСБ состоит из медных, изолированных полиамиднофторопластовой пленкой жил в изоляции из фторопласта и оболочки из свинца, а также подушки и брони. В качестве брони плоских кабелей.используется холоднокатаная отожженная медная лента. В связи с более низкой механической прочностью медной ленты по сравнению со стальной использование плоских кабелей в качестве основных оправдано только в исключительных случаях (малый зазор и др.).

Допустимая плотность тока, определяющая применяемость кабеля, составляет [17]:

· для кабелей с резиновой изоляцией i = 2,5 ÷ 2,7 а/мм2;

· для кабелей с полиэтиленовой и термоэластопластовой изоляцией i = 5 а/мм2;

· для кабелей с фторопластовой изоляцией i = 7 а/мм2.

Основные характеристики кабелей приведены в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Основные характеристики кабелей