Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Електропостачання

.pdf
Скачиваний:
107
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
2.23 Mб
Скачать

При відпусканні ручки перемикач SA повертається в попереднє положення, контакти 1-1 розмикаються, а 2-2 залишаються замкнутими, електродвигун продовжує працювати.

У випадку зникнення напруги під час роботи електродвигуна він вимикається з мережі, так як припиняється живлення котушки KM. При появі напруги одержує живлення котушка реле часу КT. Через певний час замикається замикаючий контакт КT, отримує живлення котушка KM. Двигун верстата-качалки підключається до мережі. Здійснюється автоматичне повторне уівмкнення. Котушка реле КT обезживлюється розмикаючим блокконтактом KM2.

Для вимкнення двигуна перемикач SА переводять в ліве положення, при якому обидва контакти розмикаються, котушка KM обезживлюється, двигун вимикається.

При аварійних ситуаціях свердловини (обрив штанг, штока, заклинення плунжера і т.п.) замикається контакт інерційного магнітного вимикача IMQ. Отримує живлення реле KL2. Розмикаючий контакт KL2 розмикається і знеструмлює котушку KM, електродвигун вимикається. Після ліквідації аварії реле KL2 приводиться у вихідне положення після вимкнення автоматичного вимикача QF. Замикається контакт реле KL2 в колі KM і підготовлюється коло для увімкнення електродвигуна.

Реле KL1 здійснює захист від обриву фаз. У випадку зникнення напруги між фазами воно розмикає контакт KL1. Котушка контактора KM знеструмлюється, двигун вимикається.

Контакт Q1 забезпечує дистанційне управління.

В схемі передбачено керування електродвигуном верстатакачалки в залежності від тиску в викидному колекторі. При різкому збільшенні тиску в викидному колекторі замикається

91

контакт ВТ (високий тиск) електроконтактного манометра. Реле KL3 отримує живлення і розмикає контакт KL3 в колі контактора КМ, електродвигун вимикається. При досягненні нормального тиску замикається контакт НТ (нормальний тиск) манометру, отримує живлення котушка реле KL4, яке розмикає блок-контакт KL4 і знеструмлює котушку реле KL3, яка замикає контакт KL3. Отримує живлення реле часу КT, здійснюється самозапуск двигуна.

Крім описаної схеми, існують ще її модифікації. Одна з них передбачає керування двигуном в режимі періодичної експлуатації свердловини, коли приток нафти настільки малий, що не забезпечує нормального заповнення насосу. Схема подана на рисунку 9.2. Реле КL3 своїм контактом КL3 почергово замикає і розмикає коло котушки KM, чим визначається тривалість увімкнення і вимкнення електродвигуна. Положення контакту Q2 залежить від дебіту нафти.

Таблиця 9.1 - Таблиця замикань контактів SA

Ліве

0

 

Праве

контактів

 

 

 

 

 

1-1

-

-

-

 

Х

2-2

-

-

Х

 

Х

 

 

 

 

 

 

4 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

4.1Зібрати схему керування.

4.2Перевірити схему керівником роботи.

4.3Ввімкнути автоматичний вимикач QF.

4.4Здійснити пуск двигуна універсальним перемика-

чем SА.

92

4.5Дослідити дію IMQ, реле часу KТ (схема рис. 9.1).

4.6Дослідити дію контактів НТ, ВТ (схема рис. 9.1).

4.7Дослідити роботу схеми рис. 9.2.

4.8Вимкнути двигун.

4.9Здійснити пуск двигуна з допомогою Q1.

4.10 Визначити потужність двигуна згідно завдання

(табл. 9.3).

5 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДЛЯ ВИБОРУ ПОТУЖНОСТІ ДВИГУНА

Для приводу верстатів-качалок останнім часом найчастіше використовують асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором в закритому виконанні з обдувом.

Коефіцієнт залежить від довжини підвісу штанг H, що більше НД . Для забезпечення безперебійної роботи насосу вважається за необхідне занурювати його під динамічний рівень рідини в свердловині на глибину не менше 20 м, тобто , при розрахунках НД=Н-20 м.

Значення коефіцієнта вибирається з таблиці 9.2.

Таблиця 9.2 – Значення коефіцієнта

Н,

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,29

0,38

0,46

0,54

0,6

0,66

0,72

0,76

0,80

0,83

0,86

В даній роботі студент повинен визначити потужність двигуна верстата-качалки за даними, які приведені в таблиці

9.3.

Номер варіанта вибирається за останньою цифрою шифру в залікової книжки.

93

Таблиця 9.3 – Дані для вибору потужності двигуна

 

Діа-

Глибина

Довжина

Число

Добовий

Коефіцієнт

Номер

метр

опуска-

ходу

коливань за

дебет

подачі

варі-

насоса

ння Н, м

S, м

1 хв, n

рідини, Q,

насоса,

d, мм

 

 

 

т / доб

 

анту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

44

500

0.6

7

7.6

0.65

2

70

435

1.8

12

45.2

0.34

3

32

1042

2.4

8

7.3

0.44

4

28

1087

1.8

12

9.35

0.50

5

95

341

1.5

12

93

0.56

6

56

694

2.1

15

65

0.63

7

38

874

2.1

15

21

0.45

8

32

1725

2.1

10

8.9

0.38

9

43

1415

2.7

12

43.5

0.65

0

70

320

2.4

12

91.2

0.52

6 ЗМІСТ ЗВІТУ

6.1Накреслити схему автоматичного керування і дати коротке пояснення робочого і аварійних режимів.

6.2Привести технічні дані електрообладнання.

6.3Згідно завдання вибрати потужність для електродвигуна верстата-качалки.

7 КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

7.1Пояснити принцип дії схеми автоматичного керування двигуном верстата-качалки.

7.2Як проводиться вибір двигуна верстата-качалки?

7.3Призначення верстатів-качалок.

7.4Які двигуни використовуються для верстатів-

качалок?

7.5Як здійснюється самозапуск двигуна верстата-

качалки?

94

3

Х 220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QF

 

 

 

МЕРЕЖА

 

 

 

 

 

 

 

RR1

HL1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

 

 

 

KL1

KL1

 

KM

 

 

SA

 

 

 

 

KL3

KL2

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KM

 

 

РОБОТА

 

 

 

KM1

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RR2

 

HL2

 

 

 

KT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KT

KM2

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL2

 

 

 

 

 

KL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІМQ

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

KL3

 

 

KL4

 

KL3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВТ

 

 

 

 

KL4

 

 

 

 

 

НТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9.1 – Принципова схема управління електродвигуном верстата-качалки

95

 

3 х 220

 

 

 

 

 

QF

 

 

МЕРЕЖА

 

 

 

RR1

HL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1

 

 

 

 

KL1

КM

 

SA

 

 

 

KL1

KL2

1

1

 

 

 

 

 

КM

 

 

 

KL3

2

2

 

 

РОБОТА

 

 

 

 

 

 

RR2

 

HL2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KL2

 

 

KL2

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ІМQ

Q2

 

 

 

 

 

 

 

KL3

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

 

 

 

 

Рисунок 9.2 – Схема керування двигуном верстата-

качалки в режимі періодичної експлуатації свердловини

96

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №10

ДОСЛІДЖЕННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ ТРИФАЗНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ НА ЗНИЖУВАЛЬНІЙ ПІДСТАНЦІЇ

Мета роботи: дослідження режимів роботи трифазних трансформаторів і визначення середньозваженого коефіцієнта потужності.

1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Електропостачання промислових підприємств здійснюється в основному від електричних підстанцій напругою 6, 10, 35, 110 кВ і частотою 50 Гц

Для живлення електроприймачів, встановлених безпосередньо у виробничих цехах, на території підприємств споруджуються знижувальні трансформаторні підстанції. На трансформаторних підстанціях підведена напруга зменшується до номінального значення напруги електроприймачів, яка для різних споживачів становить 660, 380, 220 В.

На трансформаторній підстанції встановлюється не більше двох-трьох трансформаторів однакових або різних потужностей, які працюють на загальні шини.

З аналізу графіка навантаження підприємства можна визначити періоди, при яких все навантаження може забезпечити навіть один трансформатор.

В таких випадках доцільно для зменшення втрат електроенергії один з паралельно працюючих трансформаторів вимкнути. Трансформатори, які залишилися в роботі, будуть працювати з більш високими енергетичними показниками, тобто з підвищеними значеннями коефіцієнтів корисної дії

(ККД) і потужності соs.

При подальшому зростанні навантаження будь-який з паралельно працюючих трансформаторів буде перевантажуватися, тому спочатку необхідно визначити величину перевантаження і оцінити тепловий стан перевантажуваного трансформатора.

97

Якщо попередньо трансформатор працював з недовантаженнями, то деякий час його можна експлуатувати з таким перевантаженням, щоб не викликати додаткового зносу ізоляції його обмоток в результаті перегріву.

Величина і тривалість нормального перевантаження залежить від графіку навантаження І f t трансформатора,

температури навколишнього середовища та стану ізоляції його обмоток. В кожному окремому випадку вони визна-чаються за діаграмою навантажувальної здатності трансформатора (рис. 10.1) та коефіцієнту заповнення α його добового графіка, який визначається за формулою

It

,

(10.1)

 

24 Imax

 

де It - площа добового графіка І f t ;

 

І max - максимальний струм

навантаження

30-хвилинної

тривалості за добу.

Допустима кратність К нормального перевантаження трансформатора, вставленого на відкритому повітрі в

місцевості із середньою річною температурою Vn , протягом t год на добу, визначається за формулою

К К

 

 

 

5 V

n

 

 

 

1

 

,

(10.2)

0

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

де значення К 0 визначається

як

функція

коефіцієнту

заповнення α добового графіка трансформатора (рис. 10.1). Граничне підвищення потужності для трансформаторів

при нормальному перевантаженні допускається до 30 % їх номінальної потужності, що відповідає значенню К 1,3 .

В окремих випадках мають місце значно більші навантаження, які спричиняють додатковий знос ізоляції і можуть розглядатися як аварійні. Такі перевантаження дозволяються тільки в окремих випадках.

Величини аварійних перевантажень визначаються правилами технічної експлуатації і безпеки обслуговування електроустановок промислових підприємств.

98

Ко

 

 

 

 

1,25

 

 

 

 

1,20

 

 

 

 

1,15

 

 

 

 

1,10

 

 

 

 

1,05

 

 

 

 

1,000

4

8

12 16

T,год

Рисунок 10.1 Діаграма навантажувальної здатності

 

 

трансформатора

 

В звичайних умовах, якщо величина навантаження за показами електровимірювальних приладів перевищує допустиме нормальне перевантаження трансформатора, необхідно увімкнути другий трансформатор на паралельну роботу.

Для того, щоб навантаження між паралельно увімкненими трансформаторами розподілялося пропорційно їх номінальним потужностям, необхідно виконувати умови паралельної роботи трансформаторів: рівність їх коефіцієнтів трансформації і напруг короткого замикання, а також приналежність до однієї групи з`єднань їх обмоток.

Контроль за розподілом навантаження між паралельно працюючими трансформаторами здійснюється за допомогою амперметрів. Їх показами необхідно керуватися і при виконанні перемикань, які потрібні для раціональної експлуатації трансформаторів.

99

Вимірювання використаної електричної енергії за визначений проміжок часу проводиться на трансформаторних підстанціях зі сторони первинної або вторинної напруги за допомогою лічильників активної та реактивної енергії, які вмикаються через відповідні вимірювальні трансформатори напруги і струму.

При обліку електричної енергії з сторони вторинної напруги вимірювальні трансформатори напруги можуть бути відсутніми.

Величини використаної активної Wa і W p енергії

знаходяться як різниці кінцевих і початкових відліків за відповідними лічильниками, помножені на коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

W W

 

K

н

c

 

 

 

 

 

 

 

a

 

a

 

a

 

 

 

 

(10.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

W

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

р

 

 

р

 

н

 

c

 

 

де

 

W

,W -

початковий і кінцевий покази лічильника

 

 

 

 

a

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

активної енергії;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wp

,Wp - початковий і кінцевий покази лічильника

реактивної енергії;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

н

, K

c

-

коефіцієнти

 

трансформації

відповідно

вимірювальних трансформаторів напруги і струму. Середньозважений коефіцієнт потужності на підстанції за

час, для якого визначається споживання енергії, визначається за формулою

cosср.зв.

 

 

Wa

 

,

(10.5)

 

 

 

 

W 2

W 2

 

 

 

a

p

 

 

 

Наявність на трансформаторній підстанції лічильників активної і реактивної енергії дозволяє визначити при необхідності споживану підприємством активну Р і реактивну Q потужності, а також коефіцієнт потужності соsφ в момент вимірювання.

100