Цепи питания реле KL3 через контакты KA3 и KA5 разомкнуты, так как эти контакты по окончанию пускового процесса погружного двигателя разомкнуты. Включение реле KL3 приводит к размыканию контактов KL 3.4 и обесточиванию реле KT2, размыканию контакта KL 3.1 и обесточиванию реле KT1, которое размыкает свои контакты KT 1.1, KT 1.2. Реле KA3 и KA5 являются максимально токовыми реле, предназначенными для отключения установки с выдержкой времени около 2 минут (совместно с реле KT2) при длительных перегрузках двигателя в пределах от 1.2 - 1.4 номинального тока двигателя. Так как контакт KL 3.4 в цепи реле KT2 оказывается замкнутым при пуске на время до 3 сек, то последнее, имея выдержку около двух минут, не успевает сработать. Если же реле KA3 и KA5 срабатывают из-за перегрузки по окончанию пускового режима, то они, замыкая своими контактами KA3 и KA5 цепь реле KL3 на время, больше 2 минут, вызывают последующим действием контакта KL 3.4 срабатывание реле KT2. Контакт реле KT2 отключает катушку реле KL2, и размыкание контакта KL 2.2, обесточивающего катушку KM, приводит к остановке погружного двигателя. При срабатывании реле защит KA1,KA4, KA6 включается реле сигнализации KH. Блинкер этого реле сигнализирует о выключении установки от этих защит, а контакт KH 1.1 разрывает цепь реле KL2. Для ручного выключения установки необходимо установить переключатель SA в положение “0” стоп. При этом лишается питания схема управления, обестачивается катушка контактора KM контакты которого отключают питание автотрансформатора.
При герметизированном групповом сборе нефти можно осуществлять автоматическое включение и выключение установки в зависимости от давления в нагнетательном трубопроводе. Для этой цели используют контакты ВД и НД контакты электроконтактного манометра, установленного в нагнетательном трубопроводе, прокладываемом от скважины к групповому сборному пункту. При повышении давления сверх допустимых значений замыкается контакт ВД и подает питание от контакта переключателя SA на реле KL1. Контакт KL 1.1 обесточивает реле KL4. После выключения реле KL2, оно своим контактом KL 2.3 лишает питания реле KL1, а контактом KL 2.2 отключает катушку контактора KM, выключая погружной двигатель. При уменьшении давления до нормального значения размыкается контакт ВД и замыкается контакт НД, подающий питание на реле KL2, что приводит к автоматическому включению установки.
3. Расчет параметров силовой части схемы .
1. Определяем рабочий ток в силовой части схемы по формуле:
Iс.ц. = Pн * 10 / Ö3*Uном.* h * cos ( 3.1 )
где Pн - номинальная мощность, Uном - номинальное напряжение,
h - КПД, cos - коэффициент мощности.
Iс.ц. = 17000 / 1.73*400*0.78*0.8 = 40.1 А
1. Определяем рабочий ток схемы управления. Чтобы найти максимальный рабочий ток схемы, выбирают момент, когда включено максимальное количество элементов.
Принимаем мощность катушек магнитных пускателей равной 10 Вт, а мощность катушек реле 6 Вт.
Iц.у. = SP/Uц.у. ( 3.2 )
где SP это сумма мощностей реле и контакторов: Pреле и Pконт
Pреле - мощность реле
Pконт - мощность контактов
Pреле = 6*7 = 42 Вт
Pконт = 1*10 = 10 Вт
SP = 10 + 42 = 52 Вт
Определяем рабочий ток цепи управления:
Iц.у. = 52/220 = 0.23 А
Необходимо выбрать кнопки, реле, пакетные выключатели, лампочки.
Таблица 1 Выбор оборудования
| Расчетные данные | условия выбора | Паспортные данные |
| Промежуточное реле KL1 | Марка РП-8 | [ 6 ] |
| Uрасч. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 2 | < | число р.к по паспорту = 3 |
| число з.к по схеме = 0 | < | число з.к по паспорту = 1 |
| Промежуточное реле KL2 | Марка ПЭ-23 | [ 2 ] |
| Uрасч. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 0 | < | число р.к по паспорту = 3 |
| число з.к по схеме = 3 | < | число з.к по паспорту = 3 |
| Промежуточное реле KL3 | Марка ПЭ-23 | [ 2 ] |
| Uрасч. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 3 | < | число р.к по паспорту = 3 |
| число з.к по схеме = 2 | < | число з.к по паспорту = 3 |
Продолжение таблицы 1
| Расчетные данные | условия выбора | Паспортные данные |
| Промежуточное реле KL4 | Марка ПЭ-23 | [ 2 ] |
| Uрасч. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 1 | < | число р.к по паспорту = 3 |
| число з.к по схеме = 3 | < | число з.к по паспорту = 3 |
| Реле времени KT 1 - KT 2 | Марка РЭВ-810 | [ 6 ] |
| Uрасч. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 1 | < | число р.к по паспорту = 1 |
| число з.к по схеме = 1 | < | число з.к по паспорту = 1 |
| выдержка времени = 2 сек | < | выдержка времени = 2 сек |
| Транс-ор тока TA2 - TA3 | Марка ТНШ-0.66 | [ 6 ] |
| I1.л. = 40 А | < | I1.л. = 50 А |
| I2.л. = 5 А | < | I2.л. = 5 А |
| Uном. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| Магнитный пускатель KM | МаркаПМА311 | [ 1 ] |
| Uцепи. = 220 В | < | Uкатушки. = 220 В |
| Iцепи.упр. = 0.23 А | < | Iном. = 3 А |
| Iс.ц. = 40 А | < | Iгл.конт. = 63 А |
| Uцепи. = 380 В | < | Uгл.конт. = 380 В |
| число р.к по схеме = 1 | < | число р.к по паспорту = 4 |
| число з.к по схеме = 1 | < | число з.к по паспорту = 1 |
| Токовое реле KA1-KA6 | Марка РТ-40/10 | [ 6 ] |
| Iцепи. = 5 А | < | Iном. = 16 А |
| Uцепи.упр. = 220 В | < | Uкатушки = 220 В |
| число р.к по схеме = 1 | < | число р.к по паспорту = 1 |
| число з.к по схеме = 2 | < | число з.к по паспорту = 2 |
| Диапазон уставки 4 А | < | Диапазон уставки 4 А |
| Кнопка SB1 | Марка КЕ - 04 | [ 6 ] |
| Iцепи. = 0.23 А | < | Iном. = 6 А |
| Uцепи.упр. = 220 В | < | Uном. = 500 В |
| Трансформатор тока TA1 | Марка ТК-50/5 | [ 6 ] |
| I1.л. = 40 А | < | I1.л. = 50 А |
| I2.л. = 5 А | < | I2.л. = 5 А |
| Uном. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| Автом-ий вык-ль SF1 | Марка А-63 | [ 6 ] |
| I ном. = 13 А | < | I ном. = 25 А |
| Uцепи.упр. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| I уставки сраб. от 0.6 до 25 А | < | I уставки сраб. от 0.6 до 25 А |
| Автом-ий вык-ль QF1 | Марка АП-50 | [ 6 ] |
| I ном. = 40 А | < | I ном. = 63 А |
| Uцепи.упр. = 380 В | < | Uном. = 400 В |
| I уставки сраб. = 134.3 А | < | I уставки сраб. = 50-140 А |
| I расч. = 40 А | < | I н.р. = 63 А |
Продолжение таблицы 1
| Расчетные данные | условия выбора | Паспортные данные |
| автотрансфор-ор тока AТ1 | Марка AТС-3-20 | [ 6 ] |
| S расч. = 21.2 кВ*А | < | S ном. =50 кВ*А |
| I2.л. = 40 А | < | I2.л. = 70 А |
| Uном. = 220 В | < | Uном. = 440 В |
| Указательное реле KH | Марка РУ-21 | [ 6 ] |
| Iц. = 0.23 А | < | Iц. = 4 А |
| Uном. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| число р.к по схеме = 1 | < | число р.к по паспорту = 4 |
| Пакетный перкл-ль SA1 | МаркаВКП1000 | [ 6 ] |
| Uном. = 220 В | < | Uном. = 220 В |
| Iном. = 0.23 А | < | Iн. = 4 А |
| Nположений = 1 | < | Nположений = 4 |
| Nкомутаций = 3 | < | Nкомутаций = 14 |
Выбор кабеля для погружного электродвигателя:
Для ПЭДа я выбираю кабели марки КРБК и КРБП
Проверяю их на нагрев:
Iр < Iдоп.
40 А < 50 А
S = 4 мм
r0 = 4.375 ом\км
x0 = 0.11 ом\км
Проверяю их на потерю напряжения по формуле:
Uк = (1.73 * Iрасч. * l / Uном )* (r0 * cos + x0 * sin )*100 ( 3.3 )
где Uк -потеря напряжения на кабеле, %
Iрасч. - расчетный ток, А
l - длинна кабеля, м
Uном - номинальное напряжение, В
Выбираем сечение для кабеля КРБП длинной 200 метров
S = 3 * 4 мм
r0 = 4.375 ом/км
x0 = 0.11 ом/км
Проверяю кабель на потерю напряжения по формуле:
Uк1 = (1.73 * 40 * 0.2/400) * (0.8 * 4.375 + 0.11 * 0.36) * 100 = 12.4 %
На потерю напряжения кабель не прошел, беру большее сечение
Проверяю их на нагрев:
Iр < Iдоп.
40 А < 75 А
S = 3 * 16 мм
r0 = 1.09 ом/км
x0 = 0.96 ом/км
Проверяю кабель на потерю напряжения по формуле:
Uк1 = (1.73 * 40 * 0.2/400) * (0.8 * 1.09 + 0.96 * 0.36) * 100 = 4.2 %
Кабель проходит по условию нагрева т.к. Uк1 < 5 %
Выбираем сечение для кабеля КРБК длинной 40 метров