Погружные двигатели состоят из электродвигателя (рис.
1) и гидрозащиты.
Двигатели трехфазные асинхронные короткозамкнутые двухполюсные
погружные унифицированной серии ПЭД в нормальном и коррозионностойком
исполнениях, климатического исполнения В, категории размещения 5 работают от
сети переменного тока частотой 50 Гц и используются в качестве привода
погружных центробежных насосов в модульном исполнении для откачки пластовой
жидкости из нефтяных скважин.
Двигатели предназначены для работы в среде пластовой
жидкости (смесь нефти и попутной воды в любых пропорциях) с температурой до 0
°С, содержащей:
- механические примеси с относительной твердостью частиц не более 5 баллов по шкале Мооса — не более 0,5 г/л;
- сероводород: для нормального исполнения — не более 0,01 г/л; для коррозионностойкого исполнения — не более 1,25 г/л;
- свободный газ (по объему) — не более 50%.
- Гидростатическое давление в зоне работы двигателя не более 20 МПа.
Допустимые отклонения от номинальных значений питающей
сети:
- по напряжению — от минус 5% до плюс 10%;
- по частоте переменного тока — ±0,2 Гц;
- по току — не выше номинального на всех режимах работы, включая вывод скважины на режим.
В шифре
двигателя ПЭДУСК-125-117ДВ5 ТУ 16-652.029—86 приняты следующие обозначения:
- ПЭДУ — погружной электродвигатель унифицированный;
- С — секционный (отсутствие буквы — несекционный);
- К — коррозионностойкий (отсутствие буквы — нормальное);
- 125 — мощность, кВт; 117 — диаметр корпуса, мм;
- Д — шифр модернизации гидрозащиты (отсутствие буквы — основная модель);
- В5 — климатическое исполнение и категория размещения.
В шифре
электродвигателя ЭДК45-117В приняты следующие обозначения:
- ЭД — электродвигатель;
- К — коррозионностойкий (отсутствие буквы — нормальное исполнение);
- 45 — мощность, кВт;
- 117 — диаметр корпуса, мм;
- В — верхняя секция (отсутствие буквы— несекционный,
- С — средняя секция,
- Н — нижняя секция).
В шифре
гидрозащиты ПК92Д приняты следующие обозначения:
- П — протектор;
- К—коррозионностойкая (отсутствие буквы— исполнение нормальное);
- 92 — диаметр корпуса в мм;
- Д — модернизация с диафрагмой (отсутствие буквы — основная модель с барьерной жидкостью).
Пуск, управление работой двигателями и его защита при
аварийных режимах осуществляются специальными комплектными устройствами.
Пуск,
управление работой и защита двигателя мощностью 360 кВт с диаметром корпуса 130
мм осуществляются комплектным тиристорным преобразователем. Электродвигатели заполняются
маслом МА-ПЭД с пробивным напряжением не менее 30 кВ.
электродвигатель и гидрозащита
Предельная длительно допускаемая температура обмотки
статора электродвигателей (по сопротивлению для электродвигателей диаметром
корпуса 103 мм) равна 170 °С, а остальных электродвигателей—160 °С.
Двигатель
состоит из одного или нескольких электродвигателей (верхнего, среднего и
нижнего мощностью от 63 до 360 кВт) и протектора.
Электродвигатель (см. рис. 1) состоит из статора, ротора, головки с
токовводом, корпуса. Статор выполнен из трубы, в которую запрессован магни-топровод,
изготовленный из листовой электротехнической стали. Обмотка статора —
однослойная протяжная катушечная. Фазы обмотки соединены в звезду.
Расточка
статора в зависимости от диаметра корпуса двигателя имеет следующие размеры.
Диаметр корпуса двигателя,
мм ... 103 117 123 130
Диаметр расточки статора,
мм .... 50 60 64-68
Ротор короткозамкнутый, многосекционный. В состав ротора входят вал,
сердечники, радиальные опоры (подшипники скольжения), втулка. Вал пустотелый,
изготовлен из высокопрочной стали со специальной отделкой поверхности. В
центральное отверстие вала ротора верхнего и среднего электродвигателей
ввинчены две специальные гайки, между которыми помещен шарик, перекрывающий
слив масла из электродвигателя при монтаже.
Сердечники
выполнены из листовой электротехнической стали. В пазы сердечников уложены
медные стержни, сваренные по торцам с короткозамыкающими кольцами. Сердечники
набираются на вал, чередуясь с радиальными подшипниками. Набор сердечников на
валу зафиксирован с одной стороны разрезным вкладышем, а с другой — пружинным
кольцом.
Втулка служит
для смещения радиальных подшипников ротора при ремонте электродвигателя.
Головка
представляет собой сборочную единицу, монтируемую в верхней части
электродвигателя (над статором). В головке расположен узел упорного
подшипника, состоящий из пяты и подпятника, крайние радиальные подшипники
ротора, узел токоввода (для несекционных электродвигателей) или узел
электрического соединения электродвигателей (для секционных электродвигателей).
Токоввод —
изоляционная колодка, в пазы которой вставлены кабели с наконечниками.
Узел электрического соединения обмоток верхнего,
среднего и нижнего электродвигателей состоит из выводных кабелей с
наконечниками и изоляторов, закрепленных в головках и корпусах торцов
секционирования.
Отверстие под
пробкой служит для закачки масла в протектор при монтаже двигателя.
В корпусе, находящемся в нижней части электродвигателя
(под статором), расположены радиальный подшипник ротора и пробки. Через
отверстия под пробку проводят закачку и слив масла в электродвигатель.
В этом
корпусе электродвигателей имеется фильтр для очистки масла. Термоманометрическая система
ТМС-3 предназначена для контроля некоторых технологических параметров скважин,
оборудованных УЭЦН, и защиты погружных агрегатов от аномальных режимов работы
(перегрев электродвигателя или снижение давления жидкости на приеме насоса ниже
допустимого).
Система ТМС-3
состоит из скважинного преобразователя, трансформирующего давление и
температуру в частотно-манипулированный электрический сигнал, и наземного
прибора, осуществляющего функции блока питания, усилителя-формирователя
сигналов и устройства управления режимом работы погружным электронасосом по
давлению и температуре.
Скважинный
преобразователь давления и температуры (ПДТ) выполнен в виде цилиндрического
герметичного контейнера, размещаемого в нижней части электродвигателя и
подключенного к нулевой точке его статорной обмотки.
Наземный
прибор, устанавливаемый в комплектное устройство ШГС, обеспечивает
формирование сигналов на ее отключение и выключение насоса по давлению и
температуре.
В качестве
линии связи и энергопитания ПДТ используется силовая сеть питания погружного
электродвигателя.
Техническая характеристика термоманометрической системы приведена ниже.
Диапазон контролируемого давления, МПа ........ О—20
Диапазон рабочих температур ПДТ, °С .......... 25—105
Предельная температура погружного электродвигателя, °С
100
Диапазон рабочих температур наземного блока, °С
...... —45 — +50
Отклонение значения давления, формирующего сигнал
управления на отключение или запуск УЭЦН, от заданной уставки, МПа, не
более ...................... ±1
Средняя наработка на отказ, ч .............. 12 000
Установленный срок службы, лет, ............ 5
Диаметр скважинного преобразователя, мм ........ 87
Длина скважинного преобразователя, мм ......... 305
Габаритные размеры, мм: блока управления ................... 180X161X119
устройства питания
................... 241X121X105
Масса, кг:
скважинного преобразователя .............. 4
блока управления
................... 2
устройства питания
................... 4,2