Основные технические данные и характеристики параметрических двигателей рппэд -я

Параметр	Единица измере­ния	Величина	Величина	Величина	Величина	Величина
Мощность	кВт	38,4	46,0	62,1	86,5	126,0
Напряжение ли­ней­ное	В	775	930	1240	1705	2485
Ток рабочий	А	42	42	42	42	42
Ток холостого хода	А	Не более 11	Не более 22	Не более 22	Не более 22	Не более 22
Частота сети	Гц	50	50	50	50	50
Частота вращения	об/мин	2820	2820	2820	2820	2820
Коэффициент мощ­нос­ти		0,82	0,82	0,82	0,82	0,82
КПД	%	84	84	84	84	84
Температура окру­жаю­щей среды, не бо­лее	°С	90	90	90	90	90
Скорость потока охлаж­дающей жид­кос­ти	м/с	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Габариты; попе­реч­ный	мм	117	117	117	117	117
Длина	мм	2533	3297	4061	4825	6735

Окружающая рабочая среда — нефть с различной степенью обвод­нен­нос­ти, содержащая растворенный парафин и механи­ческие примеси. Давление жид­кости в месте подвески электродвигатели — не более 25 МПа (250 кгс/см²).

Электродвигатели типа ПРЭД — изготовитель ООО «При­вод-ПЗУ» (г. Лысьва Пермской обл.) позволяют регулировать число оборотов элект­род­ви­га­те­ля за счет изменения напряже­ния. Основные характеристики пара­мет­ри­чес­ких электродвига­телей двух типоразмеров представлены в табл. 1.70 [13].

Таблица 1.70

Основные характеристики некоторых представителей параметрических двигателей прэд

Тип двигателя	Характеристика
	Uн (В)	Iн (А)	Р (кВт)	КПД	cos φ	Nном об/мин.
ПРЭДУ117-15-35(2)	440	33	15	72÷80	0,78÷0,855	2760
ПРЭД У103-23-65(5)	550	40	23	72÷80	0,78÷ 0,85	2650

Изготовитель допускает колебание напряжения при раз­личных интервалах ре­гулирования оборотов до +20...–50%. Зона устойчивой работы ПРЭДУ по час­тоте вращения вала — n = (75 — 85) % n_д; по напряжению — U = (50 — 100) % U_н.

Анализ применения электродвигателей ПРЭД и РППЭД в комплекте с на­со­сами типа ЭЦН показал, что кроме достоинств такого вида привода (плавный за­пуск, более гибкая ха­рактеристика УЭЦН, малая длина двигателя), сущест­вуют и недостатки:

• высокие значения рабочего тока повышают потери в кабе­ле на 30÷38%;

• удельный расход электроэнергии на тонну добываемой жид­кости выше на 10÷20 %;

• параметрический электродвигатель за счет повышенного скольжения имеет более низкую частоту вращения, что приво­дит к снижению на­пор­­ной характеристики, увеличению длины насоса для компенсации на­пора, увеличению затрат.

Продолжаются работы по улучшению изоляционных свойств кабеля, гер­ме­тичности и стойкости его брони против коррозии.

Заводом фирмы «АЛНАС» созданы опытные образцы уста­новок с час­то­той вращения ротора в 6000 об/мин с однопроводной линией питания. Первые уста­новки проходят промыс­ловые испытания в АО «Татнефть». В состав уста­нов­­ки входит вентильный электродвигатель мощностью 45 кВт, ротор кото­рого вы­полнен на постоянных магнитах, и короткий (65 ступе­ней) насос произ­води­тель­ностью 100 м³/сут с напором 1400 м. Питание двигателя осуществляется по одно­жильному кабелю от специальной станции управления типа СУВ. К ниж­ней час­ти двигателя крепится специальное электронное устройство — инвер­тор, который преобразует постоянное напряжение в трех­фазное переменное. Погружная часть установки в 2,5 раза ко­роче серийного аналога, КПД элект­род­вигателя достигает 92%. Привод обеспечивает мягкий пуск и остановку, а так­же регу­лирование частоты вращения от 3000 до 6000 об/мин, что по­зволяет опти­мально сочетать параметры установки и скважи­ны. Однопроводный кабель бо­лее надежен, а за счет его уде­шевления вся цена установки не намного будет вы­ше цены обычной серийной установки аналогичной производительнос­ти и на­пора.

Применение установки вентильного двигателя может значи­тельно снизить се­­бес­­тоимость добываемой нефти и увеличить добычу на 10 — 15 % за счет:

• экономии электроэнергии на 10 — 15 %, т.к. КПД вентиль­ного дви­га­те­ля — 0,95 (асинхронного — 0,8);

• увеличения срока службы погружного оборудования и сква­жины за счет установки оптимального режима добычи;

• возможности монтажа и спуска оборудования в скважину со сложной гео­метрией, т.к. данная установка имеет общую длину всего 6 м;

• работы в скважине с переменным дебитом, «раскачка скважины».

Реактивные потери в двигателе и кабеле на 20 — 25% ниже, чем у асинх­рон­ного двигателя, что также позволяет снизить, по­требление электроэнергии

УЭЦН с вентильными ПЭД кроме расширения областей при­менения имеют и такое существенное преимущество, как воз­можность автоматического подст­раивания работы установки к условиям работы системы «пласт — сква­жи­на — насосная уста­новка» Эго происходит, во-первых, за счет гибкой ха­рак­те­рис­тики вентильного ПЭД, которая является практически характе­ристикой ЭД постоянного тока. Во-вторых, инверторный блок, встроенный в погружной на­сосный агрегат, позволяет отлежи­вать параметры работы системы «пласт — сква­жина — насосная установка» и изменять, при необходимости, режим Ра­бо­ты на­сосного агрегата.

Необходимо отметить, что параллельно с АО «АЛНАС» рабо­тами над уста­новками ЭЦН с использованием погружных вен­тильных двигателей заняты еще несколько отечественных фирм. Так, например, фирма «КБ Нефтемаш» спроек­тировало и вы­пускает установку «ЦУНАР-100» [14].

Приводом данной установки является маслозаполненный элек­тродвигатель вен­тильного типа с ротором на постоянных магни­тах из редкоземельных ме­тал­лов.

Гидрозащита состоит из двух модулей — лабиринтного и диафрагменного ти­па.

Кабель для питания электродвигателя используется, в зави­симости от типа бло­­ка управления двигателем, либо трехжильный, либо двухжильный, либо одно­­жильный.

Преобразователь частоты вращения двигателя выпускается двух типов —на транзисторных элементах типа ЮВТ (им­портные) и на тиристорных эле­мен­тах отечественного про­изводства.

Блок управления может оснащаться специальным эхолотом, обес­пе­чи­ваю­щим автоматическую адаптацию подачи установки к изменяемому при­току сква­жины (отслеживается по значению динамического уровня)