Экзамен / Частые Вопросы с ответами / уэцн

Бесштанговые насосные установки с погружными центробежными насосами.

Конструктивные особенности насосной установки с ЭЦН и электропривода.

Установка с ЭЦН состоит из следующих основных элементов (см. рис. 30):

Погружной центробежный насос 3 с сетчатым фильтром и специальный электродвигатель 1 с гидрозащитой (протектором 2) подвешены на насосных трубах. Установка имеет также питающий кабель 5, прикрепляемый к насосным трубам и намотанный на барабан 7, трансформатор 8 и станция управления 9. В колонне труб выше насоса установлен обратный клапан 4 предназначенный для удерживания столба жидкости и облегчения условий последующего пуска. Выше обратного клапана установлен спускной клапан 6, обеспечивающий слив жидкости при подъеме агрегата. Серийно выпускаются ЭЦН около 30 типоразмеров с подачей от 40 до 500 м³ в сутки и номинальным напором от 400 до 1500 м.

Погружной электродвигатель (ПЭД) ЭЦН представляет собой трехфазный асинхронный двигатель на 3000 об/мин в герметичном исполнении с короткозамкнутым ротором, помещенный в стальную трубу, заполненную трансформаторным маслом и рассчитанный для работы при температуре пластовой жидкости до 90 ⁰С. Двигатель имеет диаметры: 103, 117, 123, 130, 138 мм при длине 6 м и более. Питающее напряжение погружных электродвигателей имеет разброс, поэтому для питания таких установок применяют специальные трансформаторы, обеспечивающие регулирование напряжения.

Рис. 30. Основные элементы бесштанговой насосной установки с ЭЦН.

Статор ПЭД состоит из отдельных магнитных пакетов, разделенных пакетами из немагнитного материала. Двухполюсная обмотка статора выполнена общей для всех его секций. Ротор также состоит из отдельных секций, каждая из которых создает свою короткозамкнутую сеть. Между секциями ротора установлены промежуточные подшипники. Маловязкое масло циркулирует внутри двигателя под действием турбинки, насаженной на вал двигателя, что обеспечивает более интенсивное охлаждение двигателя с выравниванием температур. Полость двигателя заполняют маслом через клапан. Для защиты погружного электродвигателя от пластовой жидкости применяется гидрозащита. Для управления электроприводом установки применяют различные виды станции управления, например, станции управления ШГС-5805.

Станции этого типа обеспечивают:

1) дистанционное управление электродвигателем с диспетчерского пункта и управление электродвигателем в режимах «ручной» и «автоматический» от программного устройства;

2) автоматическое включение электродвигателя с регулируемой выдержкой времени от 2,5 до 60 мин при подаче напряжения питания;

3) отключение электродвигателя при отклонении напряжения питающей сети выше 10 % или ниже 15 % от номинального, если это отклонение приводит к недопустимой перегрузке по току с автоматическим повторным включением электродвигателя после восстановления напряжения;

4) отключение электродвигателя в зависимости от давления в трубопроводе по сигналам контактного манометра;

5) отключение электродвигателя при снижении напряжения питающей сети ниже 0,75 U_ном;

6) непрерывный контроль сопротивления изоляции системы «погружной электродвигатель – кабель» с отключением электродвигателя при снижении сопротивления изоляции ниже 30 ± 3 кОм.

Кроме того разработаны и проходят опытную проверку отдельные образцы станций управления с частотным регулированием электропривода, например СУРС-1 и др.

Особенности схем электроснабжения установок с ЭЦН.

Подвод электрической энергии к ПЭД осуществляется маслонефтестойким трехжильным кабелем с резиновой или полиэтиленовой изоляцией, например, КРБП – кабель резиновый плоский, КПБП – с полиэтиленовой изоляцией. На начальном участке линии может использоваться круглый кабель марки КРБК или КПБК.

Для питания ПЭД применяют специальные трансформаторы типов ТМП или ТМПН (ПН – погружные насосы), мощностью от 40 до 400 кВА.

Питание установок с ЭЦН производится по 2 основным схемам:

1. схема. От сети 6 кВ с двойной трансформацией напряжения:

1 этап трансформации: 6/0,4 кВ.

2 этап трансформации: 0,4/

2 схема. С подведением к скважине 6 кВ и монтажом на каждой скважине трансформатора, понижающего напряжение до номинального напряжения двигателя U_ном.

В последнем случае возможен вариант применения одного трехобмоточного трансформатора ТМТПН, у которого одно из вторичных напряжений соответствует напряжению двигателя, а другое предназначено для питания цепей управления, сигнализации, освещения и подогрева.

При нескольких скважинах используют комплектную трансформаторную подстанцию КТППН, содержащую несколько трансформаторов. К этой подстанции может быть подключено до 6 ПЭД. Существует также вариант комплектной трансформаторной подстанции с трехобмоточным трансформатором.

Откачка нефти из скважин на нефтепромыслах может осуществляться также погружными диафрагменными и винтовыми насосами.