Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЭНГП.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
592.38 Кб
Скачать

17 Электропривод бурового насоса для бурения скважин свыше 5000м

При бурении скважин глубиной до 5000 м для электропривода (ЭП) буровых насосов (бн) применяются синхронные и асинхронные двигатели, более 5000 м применяют двигатели постоянного тока.

В связи с расширением номенклатуры выпуска СД, как по мощности, напряжению, повышенной надежности, так и по климатическому исполнению утвердилась тенденция замены АД и СД типов СД3, СД3Б, СДБ, СДБО на СМБО, предназначенные, как для нерегулируемого ЭП бн глубиной до 3000 м, так и для привода буровой лебедки.

Машина синхронная СМБО трехфазного тока с бесщеточным возбуждением можно использовать, как в двигательном, так и в генераторном режиме для питания главных ЭП буровой установки и вспомогательного оборудования.

Машина состоит из бесщеточной системы возбуждения, включающая возбудитель переменного тока, вращающийся полупроводниковый преобразователь, датчик тока ротора, собственно машину, систему управления и регулирования.

БСВ – бесщеточная система возбуждения размещена в одном объеме с машиной и обеспечивает преобразование и бесконтактный подвод энергии возбудителя к ротору машины, защиты от перенапряжений при пуске и др переходных процессов, а так же бесконтактного измерения силы тока ротора.

Пуск при работе в режиме двигателя осуществляется от полного напряжения сети в режиме ХХ.

После подачи напряжения на зажимы машины и шкаф управления, машина разгоняется до скорости близкой к синхронной. За счет реакции якоря на дополнительной обмотке, уложенной в пазах индуктора возбудителя, наводится напряжение, которое поступает на управляемый преобразователь и далее на обмотку возбуждения (ОВ) возбудителя. Возбудитель возбуждения через вращающийся полупроводниковый преобразователь подает выпрямленное напряжение на ОВ машины, обеспечивая ее синхронную и дальнейшую работу.

При работе машины в режиме генератора самовозбуждения при отсутствии сети собственных нужд осуществляется от остаточного напряжения дополнительной обмотки.

Управление возбуждения возбудителя, а следовательно машины, осуществляется при помощи автоматического регулятора по заданному закону. Так же в схеме предусмотрено управление возбуждения возбудителя вручную и аварийное возбуждение в качестве резерва.

Принцип действия бесщеточной системы возбуждения: при пуске машины ОВ в зависимости от знака переменного напряжения, наводимого на его зажимах замещается либо через неуправляемые вентили и якорную ОВ, либо через пусковой тиристор, разрядное сопротивление обмотки якоря возбуждения. По окончании пуска тиристор закрывается и после подачи сигнала управления на тиристор, управляемого преобразователя, синхронный возбудитель возбуждается. Возникающее на зажимах якоря трехфазное напряжение частотой 75Гц выпрямляется во вращающемся полупроводниковом преобразователе и поступает на ОВ машины. Управление возбудителя машины осуществляется изменением силы тока возбуждения возбудителя, т.е. по амплитудному принципу.

Шкаф управления и регулирования включает в себя: преобразователь управляемый, устройство управлением преобразователя, датчик напряжения и тока, формирователь сигналов правления, устройство форсирования и фазирования, устройство защиты от КЗ, преобразователь резервного возбуждения, трансформатор, контрольно-измерительная аппаратура, аппаратура пуска, режимов работы и сигнализации, электронагревательные элементы.

Система возбуждения и устройство шкафа управления при работе машины обеспечивает: пуск, синхронизацию и отключение машины; самовозбуждение машины; автоматическое форсирование возбуждения кратностью 1,4 номинального тока при снижении напряжения на зажимах двигателя до 0,8 напряжения номинального; измерение и ограничение тока возбуждения по минимуму и ограничение форсированного тока с выдержкой времени 1 минута; стабилизацию тока возбуждения с точностью +-5% от установленного при изменении температуры окружающей среды или элементов входящих в устройство управления; регулирование возбуждения по отклонению напряжения статора с зоной нечувствительности 8% от номинального в режиме двигателя; поддержание напряжения на выводе машины в режим генератора с точностью +-20% в установившемся режиме; реверсивное возбуждение с номинальным током возбуждения.

В схеме предусмотрены два закона регулирования:

1. Регулирование возбуждения двигателя по внутреннему углу машины (м/у результирующими векторами, напряжение питания сети и ЭДС ХХ машины, позволяющее демпфировать колебания ротора и повышать динамическую устойчивость).

2. Регулировании возбуждения на постоянство отдачи реактивной мощности (снижает колебания напряжения, потери электроэнергии в сети и обеспечивает минимальные потери в двигателе).