Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
302
были разработаны приводы с синхронными двигателями для станков-качалок. Развитие полупроводниковой техники позволило применить в этом случае маломощные синхронные двигатели с питанием обмотки возбуждения от сети переменного тока через компактные полупроводниковые выпрямители.
В Физико-энергетическом институте Академии наук Латвийской CCP были разработаны бесконтактные синхронные двигатели. Двигателитипа СДБ-81-4 и СДБПК-81-4 мощностью 20 кВт прошли успешно опытную эксплуатацию на нефтепромысле объединения Азиефть для привода станков-качалок. Намечен серийный выпуск подобных двигателей для нефтяной промышленности на 380 В, 1500 об/мин.
Синхронные двигатели для станков-качалок
КПД Тип Мо^°тсть' КПД
0,78 СДБ-71-4Н 11,0 0,89
0,87 СДБ-81-4Н 20,0 0,91
0,88
Пусковой момент этих двигателей лежит в пределах (1,2— 1,8)МН, пусковой ток In-(3,5—5Я„), входной момент Мвх — (0,25—0,35)М„ максимальный момент Мст. max^S= 1,7M11.
Несм отря на небольшую величину Л1вх, двигатели СДБ привода станка-качалки надежно втягиваются в синхронизм в периоды минимума нагрузки (ход плунжера вниз).
Бесконтактные синхронные электродвигатели серии СДБ (рис. 8.4, а) имеют внешний магнитопровод (станина, подшипниковые щиты, ротор с когтеобразными полюсами) и обмотки
Таблица 8.2
Основные технические данные двигателей АОП2 на 380 В мощностью 4—55 кВт для станков-качалок
т„„ Мощность, Тип кВт
СДБ-31-4Н 1,5
СДБ-41-4Н 3,0
СДБ-51-4Н 5,5
Тип дпига тел л
Параметры -я- 4T
CN с*. _L Ґ» CN +1. t>j
•«j- ю ЧЭ сю СО
с С с С Cl с S сч с CSi С CN С Oi с
о о о О о о о о о о
< < < < < < < < < <
Номинальная 4,0 5,5 7,5 10 13 17 22 30 46 55
мощность Р„, кВт
Частота вращения, 1440 1450 1460 1465 1440 1440 1440 1450 1470 1470
об/мин
кпд, % 85 87 88 88 88 88 89,5 90 91 92
COS ф 0,81 0,82 0,83 0.83 0,84 0,84 0.85 0,85 1,8 0,89 0,89 1,8
MJM11 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8
Мтах/Лїн 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2
IJI» 7 7 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5
Масса, кг 55.5 66,5 93 107 134 152 208 235 335 415
303
возбуждения, расположенные в подшипниковых щитах. Роторы двигателей снабжены пусковой беличьей клеткой, полюсными наконечниками прямоугольной формы и торцовыми короткоза-мыкающими кольцами (рис. 8.4,6).
Питание обмотки возбуждения (рис. 8.4, в) осуществляется от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель. Имеется схема питания этой обмотки через систему автоматического регулирования напряжения возбуждения и управления пуском электродвигателя. Эти двигатели при номиналь-
ной нагрузке работают с cos<p=l, а при снижении нагрузки генерируют реактивную мощность, отдавая ее в питающую сеть и тем самым повышая результирующий cos <р сети, к которой подключены асинхронные двигатели.
Как применяемый в настоящее время на всех промыслах СССР асинхронный привод, так и новый синхронный привод станков-качалок не предусматривают регулирования частоты вращения электродвигателя. Между тем условия эксплуатации глубиннонасосной установки требуют применения регулируемого привода. Во-первых, в начальный период эксплуатации скважины должен быть установлен оптимальный режим, обусловленный геологическими и технико-экономическими факторами. Для установления такого режима необходимо плавно изменять число качаний балансира, соответственно меняя темпы отбора жидкости из скважины и определяя ее дебит при каждом новом положении динамического уровня. Во-вторых, с течением вре-
304
мени по мере использования, насоса производительность скважины начинает уменьшаться, все больше отклоняясь от оптимальной. Длительная работа скважины в оптимальном режиме может быть обеспечена, если по мере износа насоса будет соответственно увеличиваться число качаний станка-качалки.
В настоящее время скважину останавливают и насос извлекают из нее для ремонта при уменьшении коэффициента подачи насоса в 2 раза против начального значения. При регулируемом электроприводе возможно увеличение межремонтного периода работы насоса и сокращение времени простоев скважины, обусловленных необходимостью смены насоса.
В-третьих, имеются такие скважины, на которых необходимо постепенно увеличивать число качаний после пуска скважины вследствие большого содержания песка в откачиваемой жидкости.
Применяемая в настоящее время для изменения числа качаний смена шкивов не дает возможности плавно изменять число качаний, вызывает простои скважины на время перестановки шкивов и может приводить к нежелательным изменениям режима скважины. Поэтому актуальной является разработка нового регулируемого электропривода станков-качалок.
Для регулирования частоты вращения двигателей может быть предложено несколько решений: использование асинхронных каскадов, двигателей постоянного тока, питаемых от регулируемых выпрямителей, многоскоростных асинхронных или синхронных двигателей с коробками передач и др. Возможно применение синхронных двигателей с плавным регулированием их скорости за счет изменения частоты, достигаемого применением полупроводникового преобразователя частоты.
