
- •«Электрооборудование в нефтяной и газовой промышленности»
- •Пермь2014 Содержание
- •Введение
- •Электрооборудование трансформаторных подстанции и распределительных устройств напряжением выше 1000 в.
- •Взрывобезопасное электрооборудование.
- •Введение
- •Источники электроэнергии и особенности её распределения на предприятиях нефтяной и газовой промышленности
- •Источники энергии, требования к системам электроснабжения и электрооборудованию
- •2.2 Структурное построение систем электроснабжения
- •2.3 Главные понижающие подстанции (гпп) с глубоким вводом
- •35... 220 КВ с двумя трансформаторами мощностью до 16 мв·а
- •2.4 Внешнее электроснабжение
- •2.5 Внутреннее электроснабжение
- •2.6 Категории потребителей
- •2.7 Основные принципы расчета нагрузок приемников электроэнергии
- •2.8 Типовые схемы распределения электроэнергии: радиальные, магистральные, смешанные.
- •2.9 Воздушные проводные и кабельные линии электропередач, их устройство и условия прокладки
- •2.10 Особенности сетей с изолированной нейтралью
- •Занулением оборудования
- •2.11 Токи короткого замыкания и их действия на элементы системы электроснабжения
- •Электродинамическое действие токов кз
- •Термическое действие токов кз
- •2.12 Ограничение токов короткого замыкания и регулирования напряжения
- •2.13 Распределение электроэнергии на буровых установках
- •Электрооборудование трансформаторных подстанций и распределительных устройств напряжением выше 1000 в
- •3.1 Классификация подстанций
- •3.2 Силовые трансформаторы
- •3.3 Выбор типа и мощности трансформаторов
- •3.4 Коммутационно-защитное оборудование
- •3.5 Измерительные трансформаторы и их назначение
- •Трансформаторы тока
- •Трансформаторы напряжения
- •3.6 Выключатели: масляные, воздушные, вакуумные, элегазовые
- •3.7 Разъеденители
- •3.8 Отделители
- •3.9 Короткозамыкатели
- •3.10 Разрядники
- •3.11 Реакторы
- •3.12 Системы автоматического повторного включения (апв) и автоматического включения резерва (авр)
- •3.13 Защита подстанций от перенапряжений
- •4. Электропривод
- •4.1 Общие сведения о системах электроприводов
- •4.2 Уравнение движения электропривода
- •4.3 Механические характеристики производственных механизмов и электродвигателей
- •5. Выбор электрических двигателей.
- •5.1 Общие принципы выбора электропривода.
- •5.2 Режимы работы электроприводов и нагрузочные диаграммы.
- •Кривые нагрева двигателя при продолжительном (а), кратковременном (б) и повторно-кратковременном (в) режимах работы
- •5.3 Выбор мощности электродвигателей при различных режимах работы.
- •6. Аппаратура и схемы управления электроприводами.
- •6.1 Общие принципы построения схем управления
- •6.2 Аппаратура управления и защиты (блок комплексных защит (бкз))
- •6.3 Программное управление электроприводами
- •7. Взрывобезопасное электрооборудование.
- •7.1 Уровни и виды взрывозащит электрооборудования.
- •7.2 Виды исполнений и область применения
- •7.2.1 Электрооборудование с взрывонепроницаемой оболочкой
- •Реннего воздуха; 5 — вентилятор внутреннего воздуха; 6 — ротор; 7 — вентилятор обдува наружным воздухом; 8 — лапы; 9 — обмотка статора; 10 — подшипниковый щит; 11 — подшипниковый узел
- •7.2.2 Электрооборудование повышенной надежности против взрыва
- •7.2.3Электрооборудование, продуваемое под избыточным давлением
- •7.2.4 Маслонаполненное электрооборудование
- •7.2.5 Электрооборудование искробезопасное, с кварцевым заполнением и специального исполнения
- •7.3 Особенности построения систем электроснабжения на предприятияхс повышенной взрывоопасностью
- •8. Электрооборудование буровых установок.
- •8.1 Электропривод долота Электропривод ротора
- •Подчиненного управления
- •Электробур
- •8.2 Автоматические регуляторы подачи долота
- •8.3 Электропривод буровой лебёдки
- •8.4 Электропривод буровых насосов
- •8.5 Дизель-электрический привод
- •8.6 Электрооборудование вспомогательных механизмов
- •Литература
5. Выбор электрических двигателей.
5.1 Общие принципы выбора электропривода.
При выборе двигателя для производственного механизма необходимо учитывать следующие условия.
1. Мощность двигателя не должна быть слишком малой во избежание чрезмерного нагрева его обмоток и слишком большой во избежание неэкономичной эксплуатации: недогруженные двигатели имеют пониженное значение КПД, а асинхронные двигатели, сверх того, и низкий коэффициент мощности.
2. Вращающий момент двигателя, с одной стороны, должен быть достаточным как для пуска производственного механизма в ход, так и для преодоления толчков нагрузки при его работе; с другой стороны, если требуется плавный пуск механизма, пусковой момент двигателя не должен быть слишком большим.
3. Частота вращения двигателя должна быть такой, чтобы обеспечивалась проектная производительность производственного механизма, причем должна быть предусмотрена возможность регулирования частоты вращения, если это требуется по ходу технологического процесса.
4. Конструктивное исполнение двигателя должно допускать его удобное сочленение с производственным механизмом и защиту от воздействия окружающей среды.
Иногда необходимость выбора мощности двигателя возникает при замене установленного по проекту двигателя двигателем другой мощности в связи с обнаружившейся перегрузкой. Двигатель может оказаться перегруженным, например, вследствие повышения темпа работы или увеличения загрузки производственного механизма в результате совершенствования и автоматизации технологического процесса.
Таким образом, при правильном выборе двигателя будут обеспечены необходимая производительность исполнительного механизма, хорошие энергетические показатели электропривода и надежная работа. При выборе двигателя исходят из его нагрева при работе в требуемом режиме и кратковременной перегрузочной способности. Если номинальная мощность двигателя составляет Рн. это значит, что при продолжительной (длительной) нагрузке, равной Рн, и температуре окружающей среды 40° С двигатель нагреется до своей предельной темпера туры, определяемой классом изоляции обмоток двигателя. Обычно это происходит спустя несколько часов после начала работы.
Номинальная мощность двигателя — величина не постоянная. Если двигатель работает с паузами, позволяющими ему охлаждаться, он может быть нагружен мощностью, превышающей мощность Рн продолжительного режима работы. Номинальная мощность двигателя зависит также от температуры окружающей среды и от условий охлаждения двигателя.
При установлении номинальной мощности двигателя заводы-изготовители исходят из температуры окружающей среды 40° С. Если она выше 40° С, нагрузку двигателя необходимо уменьшить, а если ниже 40° С — можно несколько повысить.
Во
время установившегося режима работы
двигатель развивает момент,
уравновешивающий момент статического
сопротивления МС
обусловленный
нагрузкой производственного механизма
и трением в звеньях механизма. Кроме
того, во время переходных процессов
двигатель должен преодолевать динамический
момент Мдин.
Поэтому суммарный момент Мдв,
развиваемый двигателем, выразится
уравнением ( 5.1 )
Мдв=Мс+Мдин. ( 5.1 )
Для выбора двигателя необходимо иметь нагрузочную диаграмму производственного механизма, т. е. зависимость момента или мощности на валу механизма от времени (рис. 5.1, а) и график изменения частоты вращения во времени (рис. 5.1, б), по которому вычисляют ускорение и динамический момент электропривода.
Однако непосредственным решением уравнения (5.1) нельзя выбрать двигатель, поскольку в это уравнение входит момент инерции электропривода, зависящий от параметров выбранного двигателя. Поэтому предварительно выбирают мощность двигателя на основании нагрузочной диаграммы производственного механизма без учета динамического момента.
Мощность двигателя выбирают по каталогу ориентировочно так, чтобы она была на 15—20% больше средней мощности, а затем строят нагрузочную диаграмму электропривода (рис. 4.1, в), т. е. зависимость от времени момента, развиваемого двигателем, с учётом динамического момента. Предварительно выбранный двигатель проверяют по нагреву, допустимым кратковременным перегрузкам и возможности пуска.