Before the first startup of the ESP string: the complete electric submersible pump installation, calculate operating voltage for the ESP motor. You need:
- ESP motor nameplate voltage;
- ESP motor nameplate current;
- downhole cable length from the Step-up transformer (SUT) for ESP pads (TMPN nameplate) to the ESP motor (downhole plus surface cable, including the run to the junction box).
For a DOL VSD (no variable-frequency control), also measure incoming voltage.
You also need the cross-section of the downhole cable (the main construction length, i.e. the size that makes up most of the line; a small mix of sizes can be ignored. If sizes differ over a long run, calculate voltage drop for each stretch and add them).
These figures are in the ESP run record.
For DOL and soft-start VSD for ESP systems:
1. Measure incoming supply voltage and divide it by the nameplate supply of the surface equipment (380 V).
2. Calculate (or take from a table) voltage drop on the downhole cable.
3. Add the value from step 2 to the ESP motor nameplate voltage.
4. Multiply the value from step 3 by the ratio from step 1.
For a variable frequency drive (VFD):
1. You do not need to measure incoming voltage, because the VFD output voltage is adjustable.
2. Calculate voltage drop on the downhole cable the same way as for a DOL VSD.
3. Add that drop to the ESP motor nameplate voltage, same as for DOL.
4. Take the frequency set on the VSD accel (U/F) curve and multiply the step-3 value by that factor. For a 55 Hz accel frequency the factor is 1.1; for 60 Hz it is 1.2. The factor is accel frequency divided by the ESP motor rated frequency (50 Hz).
If the surface package includes an output filter, also multiply the step-4 result by 1.1.
Detailed voltage-calculation instructions come from the Customer or the pump supplier (by agreement) and are written in the operating procedure. This note is only a general picture of SUT tap selection.
Updated English article: ESP motor voltage calculation
Original topic (RU)
Перед первым запуском УЭЦН в работу, требуется произвести расчет рабочего напряжения ПЭД.
Для этого нам потребуется знать:
- Номинальное напряжение ПЭД;
- Номинальный ток ПЭД;
- Длину погружного кабеля от ТМПН до ПЭД (погружную и наземную его чать, включая кабель до клеммной коробки);
- Для СУ прямого пуска (без частотного регулирования) потребуется замерить входное напряжение.
Поперечное сечение погружного кабеля (основной строительной длинны, т.е. того кабеля, которого больше всего в линии, разницей сечения можно пренебречь. Если сечения различаются на значительной протяженности, требуется произвести расчет падения напряжения для каждого участка, затем сложить эти значения).
Все эти значения вы можете без труда найти в эксплуатационном паспорте на УЭЦН.
Для СУ прямого и плавного пуска:
1. Замеряем входное напряжение сети и делим его на номинальное значение питающего напряжения наземного оборудования (380В);
2. Рассчитываем (берем из таблицы) падение напряжения на погружном кабеле;
3. К номинальному напряжению ПЭД прибавляем значение полученному в пункте 2;
4. Умножаем значение полученное в пункте 3 на значение из пункта 1.
Для СУ с частотным регулированием (ЧР):
1. Замерять входное напряжение нам не потребуется, т.к. СУ ЧР имеет на выходе регулируемое напряжение;
2. Нам потребуется произвести вычисление падения напряжения на погружном кабеле, так же как и для СУ с прямым пуском;
3. Так же как и для СУ с прямым пуском складываем значение падения напряжения из пункта 2 с номинальным напряжением напряжения ПЭД;
4. Далее требуется знать, на какую частоту выставлена кривая разгона станции управления (СУ) и умножить полученное значение в пункте 3 на коэффициент, для частоты прямой разгона на 55Гц это 1.1, для частоты 60Гц это 1.2, коэффициент рассчитывается делением частоты разгона на номинальную частоту ПЭД (50Гц);
5. В случае если в составе наземного оборудования установлен выходной фильтр помех, так же следует умножить получившееся в пункте 4 число на коэффициент 1,1.
Подробные инструкции по расчету напряжения, предоставляет фирма заказчика или фирма поставщика насоса (в зависимости от договоренности) и описывается в технологическом регламенте. Данная статья лишь дает общее представление о процедуре расчета напряжения отпайки ТМПН.
Обновлённая статья на английском языке: ESP Motor Voltage Calculation
Для этого нам потребуется знать:
- Номинальное напряжение ПЭД;
- Номинальный ток ПЭД;
- Длину погружного кабеля от ТМПН до ПЭД (погружную и наземную его чать, включая кабель до клеммной коробки);
- Для СУ прямого пуска (без частотного регулирования) потребуется замерить входное напряжение.
Поперечное сечение погружного кабеля (основной строительной длинны, т.е. того кабеля, которого больше всего в линии, разницей сечения можно пренебречь. Если сечения различаются на значительной протяженности, требуется произвести расчет падения напряжения для каждого участка, затем сложить эти значения).
Все эти значения вы можете без труда найти в эксплуатационном паспорте на УЭЦН.
Для СУ прямого и плавного пуска:
1. Замеряем входное напряжение сети и делим его на номинальное значение питающего напряжения наземного оборудования (380В);
2. Рассчитываем (берем из таблицы) падение напряжения на погружном кабеле;
3. К номинальному напряжению ПЭД прибавляем значение полученному в пункте 2;
4. Умножаем значение полученное в пункте 3 на значение из пункта 1.
Для СУ с частотным регулированием (ЧР):
1. Замерять входное напряжение нам не потребуется, т.к. СУ ЧР имеет на выходе регулируемое напряжение;
2. Нам потребуется произвести вычисление падения напряжения на погружном кабеле, так же как и для СУ с прямым пуском;
3. Так же как и для СУ с прямым пуском складываем значение падения напряжения из пункта 2 с номинальным напряжением напряжения ПЭД;
4. Далее требуется знать, на какую частоту выставлена кривая разгона станции управления (СУ) и умножить полученное значение в пункте 3 на коэффициент, для частоты прямой разгона на 55Гц это 1.1, для частоты 60Гц это 1.2, коэффициент рассчитывается делением частоты разгона на номинальную частоту ПЭД (50Гц);
5. В случае если в составе наземного оборудования установлен выходной фильтр помех, так же следует умножить получившееся в пункте 4 число на коэффициент 1,1.
Подробные инструкции по расчету напряжения, предоставляет фирма заказчика или фирма поставщика насоса (в зависимости от договоренности) и описывается в технологическом регламенте. Данная статья лишь дает общее представление о процедуре расчета напряжения отпайки ТМПН.
Обновлённая статья на английском языке: ESP Motor Voltage Calculation