3.10. ВЫБОР КАБЕЛЯ

При выборе силового кабеля и плоского удлинителя, необходимо руководствоваться следующими критериями:

1. Обеспечение достаточного зазора (не менее 8 мм) между внутренней стенкой эксплуатационной колонны и ЭЦН с удлинителем, НКТ (муфты НКТ) с кабелем;
2. Обеспечение работы с номинальными параметрами при расчетном рабочем токе и напряжении, то есть оптимальное сечение кабеля;
3. Обеспечение длительного срока работы при расчетной температуре при определенных скважинных условиях (давление, температура, газовый фактор, коррозионная среда).

☝️ Оптимальное сечение жилы кабеля выбирается в зависимости от значений рабочего тока.

ПРИМЕР. Для примера расчета предельной экономичной плотности тока были взяты среднестатистический уровень цен по нефтегазодобывающей отрасли на кабель с медной жилой и электроэнергию, экономический горизонт расчета - 3 года. Результат представлен в таблице ниже.

☝️ Специалисты ОГ обязаны раз в год самостоятельно выполнять расчет тока экономически целесообразного увеличения кабеля, основываясь на текущих показателях стоимости 1кВт электроэнергии и ценах кабеля различного сечения.

Результат расчета (по форме Таблицы выше) согласовывается директором Департамента нефтегазодобычи.

Выбор материала изоляции кабеля, а также максимально допустимый ток в зависимости от температуры окружающей среды для длительной эксплуатации необходимо выбирать согласно требованиям методических указаний компании.

☝️ После выбора сечения кабеля необходимо произвести расчеты по допустимым зазорам (зазор общий, то есть равен сумме зазоров на сторону) для каждого критического сечения установки.

Сечение 1 (зазор между НКТ с кабелем и внутренней стенкой колонны) = Dвн–(A+B).

Сечение 2 (зазор между НКТ с силовым кабелем и внутренней стенкой колонны непосредственно над насосом) = Dвн –(C/2 + A/2 + B).

Сечение 3 (зазор между насосом с удлинителем и внутренней стенкой колонны) = Dвн-(C/2 + E/2 + F + G).

Сечение 4 (зазор между насосом с удлинителем и внутренней стенкой колонны в непосредственной близости к протектору) = Dвн - (H/2 + E/2 + F + G).

где:

D вн – внутренний диаметр эксплуатационной колонны, мм;

А – внешний диаметр муфты НКТ, мм;

B – диаметр силового кабеля, мм;

C – диаметр ЭЦН, мм;

E – диаметр ПЭД, мм;

F – толщина кабеля-удлинителя ПЭД, мм;

G – толщина бандажных лент (клямс), мм;

H - диаметр гидрозащиты (протектора) ПЭД, мм.

Наружные размеры ПЭД, насоса и гидрозащиты должны учитывать и включать толщину специального покрытия (если таковое имеется).

☝️ Минимально рекомендуемый зазор между оборудованием с удлинителем плоского кабеля и внутренней стенкой эксплуатационной колонны 8 мм.

При уменьшении зазора резко возрастет вероятность повреждения удлинителя кабеля при спуске установки. В случае если при подборе оборудования расчетный зазор менее рекомендуемого, дальнейшее решение о монтаже оборудования принимает работник ОРМФ, ответственный за эксплуатацию механизированного фонда ОГ.

☝️ Для защиты удлинителя при малом зазоре необходимо предусмотреть применение протектолайзеров.

☝️ В случае невозможности использования протектолайзеров необходимо рассмотреть возможность использования УЭЦН меньшего габаритного диаметра.

☝️ При выборе кабеля необходимо учитывать его паспортное рабочее напряжение и конструктивное исполнение (плоский, круглый).

Круглый кабель лучше использовать при достаточном зазоре между обсадной колонной и стенкой скважины.

Плоский кабель должен использоваться при недостаточном зазоре между эксплуатационной колонной и стенкой НКТ. Плоский кабель не способен рассеивать тепло также эффективно, как круглый, что приводит к потенциальному дисбалансу напряжения и сильному току.

Общие данные по выпускаемым медным кабельным линиям приведены в таблице ниже.

☝️ Необходимо выбрать типоразмер кабеля, способного работать при максимально длительном допустимом напряжении на устье скважины, которое равняется сумме напряжения клеммы электродвигателя и потерь в кабеле.

☝️ Номинальное напряжение кабеля должно превышать максимальное расчетное напряжение на устье скважины для предупреждения отказа кабеля в результате всплесков напряжения. Всплески могут быть вызваны колебаниями в сетевом напряжении (неисправности сети или запуск другого оборудования), перебоем питания, ударом молнии или гармоническими колебаниями в ЧРП без фильтра.

☝️ Величины длительно допустимого тока при различной температуре окружающей среды предоставляются заводом-изготовителем. Параметры должны быть не ниже, чем оговоренные в Методических указаниях Компании.

☝️ Сращивание кабеля должно выполняться по технологии предлагаемой заводом-изготовителем в зависимости от материалов и конструктивных особенностей. Максимальные допустимые размеры сростка кабеля представлены в таблице ниже. При сращивании кабелей разновеликих сечений поперечный размер сростки контролируется по кабелю большего сечения.

☝️ Длина удлинителя кабельной линии должна соответствовать общей длине компоновки УЭЦН для исключения попадания сростка удлинителя с термовставкой или основной длиной кабельной линии на корпус оборудования УЭЦН.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ КАБЕЛЯ ПРОКЛАДЫВАЕМОГО ОТ ТМПН ДО СУ

Выбор сечения кабеля для обвязки НЭО по стороне низкого напряжения 380 В

Количество «ниток» (n) кабеля требуемого сечения в кабельной линии низкого напряжения определяется по формуле:

Iнн – ток по стороне низкого напряжения, А;

Iкабеля – допустимый длительный ток для проводов требуемого сечения
токопроводящих жил выбираемый из таблиц ниже.

Ток по стороне низкого напряжения потребляемый ПЭД при номинальной загрузке рассчитывается по формуле:

Iном.дв - номинальный ток ПЭД (паспортные данные), А;

Кз=1,1- коэффициент запаса;

Uотп - напряжение отпайки по вторичной обмотке трансформатора ТМПН, В;