研究与交流潜油电缆对潜油电机起动性能的影响分析邵永实庞向东董振刚大庆油田力神泵业有限公司(163311哈尔滨理工大学(150040InfluencebytheSubmersibleCabletoStartingPerformanceofSubmersibleMotorsShaoYongshiPangXiangdongDongZhengangDaqingoilfieldpowerliftpumpCO.,LtdHarbinUniversityofScienceandTechnology摘要:讨论在定频情况下如何确定电缆的选择方法和电压降计算方法,推导潜油电缆功率损耗与电机电压平方和电机效率成反比的公式。在不同油井温度和泵挂深度下,不同规格电缆的截面积、长度和产生的电抗等使电缆损耗增加,在电机端部产生不平衡电压,从而影响电潜泵起动和运行的可靠性。通过计算不同温度下的电缆有效电阻,来判断电机的起动可靠性。只有在大于额定电压50%时,潜油电机的起动可靠性才有保证。关键词:电缆电机启动性能电潜泵Abstract:HOWtoselectthecableforthesbmasibepumpandcalculatethevoltage.dropwasdiscussed.Thefomulatoshowtherelstionshipbetweenthepowerlossofcableandsquarevalueoftheratedvoltageofthemotorininversepripotionwasgained.Thelossvarieswithdifferentworkingtemperatureunderthewell,differentdepthofthepumppositionanddifferentsectionsquare&lengthofthecables.Thereactancebvthecabelengthresultedinthetin.balanceoftheterminalvoltageofthemotor,thus,toaffectthenormalstartingandoperationofthemotor.Onlywhentheterminalvoltageexceeds50%ratedvalue.thesubma-siblemotorisabletostartupreliably.Keywords:SubmersiblecableSubmersiblemotorStartingreliabilitySubmersiblepump电潜泵的潜油电缆长期工作在高温、高压和具有腐蚀性流体的环境中,是一种用特殊绝缘材料和护套材料制成、外加钢带铠装的电缆。一般电潜泵配套的电缆长度从500m-3500m不等;根据井下的温度不同,潜油电缆等级又分90。C和180℃。在变频情况下'讨论电缆对电机影响的文章已经有很多。但即使在定频情况下,除考虑电缆的载流量和电压降等问题外,还需考虑长距离、大电流电缆对潜油电机性能的影响。电潜泵装置的能耗分为三部分:做功所消耗的电能,油管磨阻消耗的电能和动力电缆的损耗。这里主要讨论电缆的截面积和长度的影响,通过公式计算实际应用数据,研究电缆损耗对电机起动性能的影响,从而保证电潜泵可靠运行。l潜油电缆的线芯截面积对电机起动性能影响潜油电缆线芯截面积决定电缆载流量,如果电缆的线芯截面积选大,除受空间限制外,载流量过剩,造成经济浪费;选小了,电缆过载运行,电缆本身温度升高,损耗增大,绝缘老化,寿命降低,电机起动和运行的可靠性下降。表1是常用潜油电缆载流量额定值,图1是不同井温时不同电缆规格的载流量。图2为油井温度为60。C时,排量为150m3/d,扬程为2400m的电潜泵用电量与电缆线芯截面积关系图,在图中未起动线是一条临界线,未起动线以上部分,电机起动有问题;以下部分保证电机正常起动。随着电机电压的增加,起动可靠《屯帆技术》2008年第1期・3l・万方数据研究与交滴性增加,随着电缆芯线面积的增加,各个电压等级的电机起动可靠性也增加。如果采用1000V额定电压的电机,电缆的线芯截面积必须大于30mm2,才能保证电机起动和运行的可靠性。表l不同规格电缆载流量额定值(60"(2载流量额定值(A电缆规格聚丙烯绝缘层乙丙橡胶绝缘层l94llO2829446l70646505075100125150井底介质温度℃图1不同井温时电缆载流量图2总耗电量与芯线截面积关系电缆线芯的选择必须考虑电缆的损耗,在保证电缆的使用性能前提下'应尽可能降低电缆损耗,这样既可以提高经济效益,又可以延长电缆寿命。下面推导电潜泵影响电缆损耗的公式。潜油电缆功率损失:P=3P,KH×10‘3(1△电机输入有效功率:Pl=叫r3Uleosd?x10‘3(2而电机输出功率P2等于泵所需要的轴功率,Pl=P2/r/2=丽Qh丽'v(3・31・2008年第1期《电机技术》由式(1、(2、(3得:肛c器(4式中:卜一电缆稳态电流A;(7二一输入电压V;】,K——单位长度电缆有效电阻O/m;COS卜功率因数;叩l、玎2——分别为泵和电机效率%;卜泵扬程(近似电缆长度m;,Q——排量m3/d;p——井液密度kg/m3。C——常数;如式(4为实际应用电潜泵选配电缆提供依...