Электропривод технологических установок внутрипромысловой перекачки нефти.

На насосных станциях внутрипромысловой перекачки нефти мощности двигателей и чис­ло установленных агрегатов зависят от принятой схемы сбора нефти и варьируются в широких пределах. Помещения нефтенасосных станций взрывоопасны и содержат зоны класса В-1а. Устанавливаемое в них электрооборудование должно быть во взрывозащищенном исполнении.

При мощности двигателей до 200 кВт здесь применяют короткозамкнутые асинхронные двигатели во взрывонепроницаемом исполнении на напряжение до 660 В. Для насосов, требу­ющих мощности 250-630 кВт, применяют двигатели на напря­жение 6 кВ во взрывонепроницаемом или продуваемом под из­быточным давлением исполнении, короткозамкнутые асинхрон­ные, а также синхронные двигатели в нормальном исполнении с установкой за пределами взрывоопасной зоны.

Электродвигатели мощностью 500 и 630 кВт, монтируемые в зоне холодного климата, имеют встроенные электронагревате­ли, которые автоматически включаются при остановке насоса.

Если пусковая аппаратура размещена непосредственно у агрегата, ее выбирают во взры­возащищенном исполнении (взрывонепроницаемом, маслонаполненном). При местном управлении включение и выключе­ние электродвигателей насосов, открытие и закрытие задви­жек и т.д. осуществляются персоналом непосредственно на ме­сте установки приводов, управляющих этим оборудованием.

При дистанционном управлении эти операции выполняются на расстоянии системой автоматики при получении командного сигнала от соответствующего управляющего прибора (напри­мер, датчика уровня жидкости).

К вспомогательному электрооборудованию насосных станций относятся электроприводы задвижек (7,5 кВт), воз­душных компрессоров для пневмоавтоматики (10 кВт), насосов системы пожаротушения и др. Общая расчетная нагрузка вспо­могательного электрооборудования, питаемого при напряжении 380/220 В, составляет от 200 до 400 кВт.

Электропривод технологических установок водяных на­сосных станций системы поддержания пластового давления.

Насосные установки для законтурного и внутриконтурного за­воднения являются весьма энергоемкими.

В связи с необходимостью непрерывной подачи воды при больших ее расходах и высоких требованиях к качеству созда­ются специальные системы водоснабжения. Воду для закачки в пласт забирают из рек и озер, водохранилищ. За­бираемую из открытых водоемов воду перед подачей в магист­рали системы водоснабжения очищают с тем, чтобы освободить ее от взвешенных частиц железа и других примесей, засоряющих поры нефтеносного пласта.

Начальными звеньями системы водоснабжения в этих случа­ях являются насосные станции водозабора первого (и второго), подъема, от которых вода, пройдя через водоочистительные со­оружения, поступает в магистральные трубопроводы. Из по­следних вода забирается кустовыми насосными станциями (КНС), где насосы высокого давления повышают ее давление и по разводящим напорным трубопроводам направляют в сква­жины.

Электрооборудование водонасосных станций может быть нормального исполнения, так как здесь взрывоопасные смеси отсутствуют.

Водозаборные насосные станции на открытых водоемах снабжаются несколькими агрегатами с двигателями мощностью от 100 до 250 кВт (первого подъема) и 800-2500 кВт - на на­сосных второго подъема. На старых насосных станциях ис­пользуются асинхронные двигатели. На современных насос­ных станциях применяются синхронные двигатели.

Система автоматики насосной станции обеспечивает воз­можность автоматического пуска резервного насоса при ава­рийной остановке рабочего насоса, самозапуск рабочих насосов после кратковременного перерыва электроснабжения, автома­тическое управление задвижками во время пуска насосов, авто­матическое управление электроотоплением.

Насосные станции второго подъема, а также приводные на­сосы для струйных установок применяются в блочном исполне­нии. Насосные агрегаты на заводе-изготовителе собирают в блоки, состоящие из рамы или понтона с ограждающими кон­струкциями из утепленных металлических панелей. В одном блоке монтируется от одного до шести насосных агрегатов, в зависимости от типа насоса и электродвигателя.

В насосных второго подъема применяют синхронные двига­тели мощностью 2500 кВт и асинхронные двигатели мощнос­тью 200-1600 кВт напряжением 6 кВ.

Кустовые насосные станции обычно располагаются на не­большом расстоянии от нагнетательных скважин и оборудуют­ся тремя - пятыо насосными агрегатами каждая. На КНС приме­няются синхронные двигатели 800-1000 кВт, 6 кВ и асинхрон­ные короткозамкнутые 450-850 кВт, 6 кВ на 3000 об/мин (син­хронных).

За последние годы широкое распространение получили КНС в блочном исполнении. Эти станции (БКНС) изготовля­ют в заводских условиях и монтируют на месторождении в те­чение 3-4 мес. Типовыми проектами нормального ряда БКНС предусмотрены станции производительностью 150; 300 и 450 м³/ч с давлением на выходе 10-20 МПа. Число установ­ленных агрегатов соответственно 2; 3 и 4, из которых один ре­зервный. Насосы приводятся в действие синхронными двигате­лями СТД-1250-2 1250 кВт, 6 кВ, 3000 об/мин.

Синхронные двигатели БКНС снабжены защитой от корот­ких замыканий (двигатели на 1250 кВт - токовой отсечкой, двигатели на 4000 кВт - продольной дифференциальной токо­вой), перегрузок, минимального напряжения, замыканий на землю, асинхронного хода. Кроме того, предусмотрены техно­логические защиты: при падении давления всасывания и нагнетания, падении давления масла в подшипниках, перегре­ве подшипников или масла в конечном участке системы смазки.

В нефтедобывающих районах с мощными водяными гори­зонтами закачка воды в пласт для поддержания пластового дав­ления иногда производится с помощью погружных электрона­сосов. Такой насос откачивает пластовую воду из водозаборной скважины и подает ее в напорный трубопровод и далее в на­гнетательные скважины.

В частности, погружные насосы для поддержания пластово­го давления оснащаются погружными электродвигателями мощ­ностью 125-700 кВт, питаемыми от сети 6(10) кВ через ком­плектное устройство типа КУПНА-700, в состав которого вхо­дит шкаф управления ШГС-9007. В этом шкафу размещена релейно-контакторная аппаратура, выполняющая логические функции по управлению погружным двигателем и его защите.

Комплектное устройство КУПНА-700 обеспечивает ручное и автоматическое включение и отключение электронасосной ус­тановки, а также управление ею с диспетчерского пункта или по программе; автоматическое повторное включение электрона­сосной установки после восстановления напряжения сети, ес­ли срабатывание защиты вызвано отклонением напряжения питания за пределы рабочей зоны (0,85-1,1)U_ном; АПВ электро­насосной установки с регулируемой выдержкой времени от 0,5 до 10 мин при восстановлении напряжения после его исчезно­вения; быстродействующую защиту, отключающую установку при перегрузке электродвигателя током более чем на (40-70) % I_ном с выдержкой времени 1,5-2 с; отключение установки с вы­держкой времени 18-28 с при срыве подачи жидкости насосом и снижении нагрузки по току электродвигателя более чем на 15 % от установившегося рабочего значения; невозможность по­вторного включения установки при срабатывании любого вида защиты, кроме случая срабатывания защиты, вызванного от­клонением напряжения за пределы рабочей зоны; грозозащиту установки.