Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Производительность насосной установки
Q = 0,785ansnc/210-em3/c. (8.12)
Ориентировочные значения коэффициента Ki
Станок-качалка Ki Станок-качалка Ki
СК2-0,б-250 1,2 CK10-3-5600 9,6
СКЗ-1,2-630 2,1 СКЮ-4,5-8000 13,2
СК5-3-2500 6,0
Согласно формуле Азинмаш эффективная мощность электродвигателя
P3=\JK0Kzd?Hsn\Q-'> + P0, (8.13)
где Ко — относительный коэффициент кривой вращающего момента на валу электродвигателя, равный отношению фактического коэффициента формы кривой к коэффициенту формы для
синусоиды, равному 1,11, т. е.K0 =-- ^ * ; Ка — поправочный коэффициент, зависящий от отношения истинного пробега плунжера к длине хода устьевого штока (учитывающий влияние деформации штанг и труб); H — высота подвеса насоса, м; Ри — постоянные потери в станке-качалке, не зависящие от нагрузки (потери «холостого хода»), кВт.
Например, для станка-качалки 8CK при s = 3,5 м, d==44 мм, H= 1200 м и п= 10 качаний в минуту #„=2,62; /C3= 0,91; P0= =0,3 кВт и по формуле (8.13) получаем Ра = 33,7 кВт.
300
По значению P3, найденному по формуле (8.10) или (8.13), подбирается двигатель с номинальной мощностью Pn так, чтобы Рп^Рэ- При разработке новых серий электроприводов станков-качалок или при выполнении специальных исследований, когда необходимо получить более точные данные для выбора двигателя, строят нагрузочные диаграммы P = f(t). Построение последних, а также исследование переходных процессов электроприводов основываются на составлении и решении уравнений движения электропривода. Имея нагрузочную диаграмму, методом эквивалентного тока или мощности находят необходимую номинальную мощность электродвигателя.
Выбранный по условиям нагрева двигатель не во всех случаях будет удовлетворять требованиям работы в приводе станка-качалки. Он должен удовлетворять условиям пуска станка-качалки и условиям преодоления пиков нагрузочного момента при работе установки. При пуске станка-качалкн двигатель должен развивать момент, обеспечивающий преодоление статического момента сопротивления системы и некоторый избыточный момент, необходимый для ее разгона до установившейся скорости. Статический момент сопротивления системы при пуске превышает соответствующий момент при установившемся режиме из-за увеличенных сил трения, обусловленных заеданием движущихся частей, выжиманием смазки, наличием песчаных пробок.
Протекание пускового процесса зависит также от начального положения кривошипа станка и от того, как изменяется нагрузка непосредственно после начала пуска.
Следует также учитывать, что в случае снижения напряжения в питающей сети во время пуска двигателя соответственно уменьшается начальный пусковой момент двигателя.
Расчеты и практика показывают, что при MJMH = 2 успешно запускаются все типы станков-качалок, причем время разгона для малых и средних станков составляет 0,5—5 с, а для некоторых типов тяжелых станков возрастает до 4—10 с. Двигатели с кратностью пускового момента 1,8—2 следует считать пригодными для привода станков-качалок.
Что касается кратности максимального момента Кст. max = = МСТ. max/Лін, то необходимое значение ее составляет 1,8—1,9 при хорошем уравновешивании станка-качалки. Вероятность перегрузок двигателя возрастает в случае использования насосов малых диаметров при больших числах качаний и длинах хода, большой глубине подвески насоса. Поэтому большие значения
Кст. max ОТНОСЯТСЯ К ЭТИМ УСЛОВИЯМ.
Обычно величина Кст. max у асинхронных двигателей привода станков-качалок составляет 2,1—2,8, что обеспечивает надежную работу электропривода с перегрузками и при значительных снижениях напряжения в питающей сети.
301
§ 46. Электродвигатели для станков-качалок
Наиболее распространенными для привода стапков-качалок в последние годы являются короткозамкнутые асинхронные двигатели в закрытом обдуваемом исполнении единой серии АОП2 с повышенным моментом, у которых Мц/Мц= 1,8-Г-2 при кратности пускового тока, равной 5,5—7. Так как двигатели с синхронной частотой вращения 1500 об/мин имеют более высокие КПД и cos ф и меньшую массу, чем двигатели с меньшей синхронной частотой вращения, им отдают предпочтение. Лишь при малых числах качаний (менее восьми) станка-качалки,
Рис. 8.3. Общий вид (разрез) электродвигателя АОП2
когда при минимальном диаметре сменного шкива двигателя и нормальном редукторе не обеспечивается нужное число качаний, применяют двигатели на 1000 об/мин.
На рис. 8.3 показан общий вид (разрез) двигателя АОП2 (табл. 8.2). Начат выпуск электродвигателей единой серии 4А, которые в диапазоне мощности от 1,1 до 11 кВт и для мощностей 15; 18,5; 20 и 30 кВт при частоте вращения 1500 об/мин имеют кратность пускового момента М„/Ми = 2.
Эти двигатели имеют меньшие по сравнению с двигателями АОП2 габаритные размеры, и в них применена более теплостойкая изоляция. Двигатели серии 4А начинают применять для новых установок станков-качалок.
Вычисленные по формуле (8.3) коэффициенты мощности, соответствующие номинальным значениям cos фГ) двигателей АОП2, для практических условий эксплуатации станков-качалок лежат в пределах 0,55—0,84 в зависимости от значения Кз и номинальной мощности применяемых двигателей. Для повышения cos ф на подстанциях, питающих глубиннонасосные скважины,
