RU159922U1

RU159922U1 - Intra-well surge suppressor

Info

Publication number: RU159922U1
Application number: RU2015147686/07U
Authority: RU
Inventors: Валерий Валентинович Сушков; Илья Сергеевич Сухачев
Priority date: 2015-11-05
Filing date: 2015-11-05
Publication date: 2016-02-20

Abstract

Внутрискважинный ограничитель перенапряжений, содержащий корпус с расположенными в нем нелинейными варисторами, отличающийся тем, что указанный корпус выполнен с возможностью соединения с погружным электродвигателем, а выходы нелинейных варисторов соединены с шинопроводами и заземляющим проводником.An downhole surge suppressor comprising a housing with non-linear varistors located therein, characterized in that said housing is configured to be coupled to a submersible motor, and the outputs of the non-linear varistors are connected to busbars and a ground conductor.

Description

Полезная модель относится к области электротехники и внутрискважинного оборудования, а именно может быть использована для ограничения перенапряжений, оказываемых влияние на сопротивление изоляции установки электрического центробежного насоса внутри скважины с применением погружных насосов с вентильными или асинхронными погружными электродвигателями.The utility model relates to the field of electrical engineering and downhole equipment, namely, it can be used to limit overvoltages that affect the insulation resistance of an electric centrifugal pump installation inside a well using submersible pumps with valve or asynchronous submersible electric motors.

Существующие на данный момент решения для ограничения перенапряжений представлены только в виде наземного оборудования, устанавливаемого на трансформаторных подстанциях или на воздушных линиях, подходящих к станции управления скважин. Такое решение не позволяет ограничивать перенапряжения в изоляции погружных электродвигателей установки электрического центробежного насоса, что приводит к преждевременному выходу их из рабочего состояния. Таким образом, необходимы погружные ограничители перенапряжения, которые позволят снизить общие затраты на эксплуатацию скважин (ремонт и расходные материалы, простой оборудования) на величину порядка 5%.The current solutions for surge protection are presented only in the form of ground equipment installed at transformer substations or on overhead lines suitable for a well control station. This solution does not allow to limit the overvoltage in the insulation of the submersible electric motors of the electric centrifugal pump installation, which leads to their premature exit from the working state. Thus, submersible surge arresters are required, which will reduce the total cost of operating wells (repairs and consumables, simple equipment) by about 5%.

Известен погружной электродвигатель погружной электродвигатель с повышенным коэффициентом мощности [RU 2485660 С2 МПК Н02К 5/12, опубликован 20.06.2013], содержащий корпус с размещенным в нем статором, ротором, узлом токоввода, системой гидрозащиты, который дополнительно содержит жестко присоединенный к нему посредством внутренней резьбы модель, включающий в себя низковольтный косинусный конденсатор, закрепленный внутри модуля резиновой манжетой, при этом конденсатор гидравлически сообщается с погружным электродвигателем при помощи сквозных отверстий, выполненных в верхнем и нижнем основаниях корпуса конденсатора.Known submersible electric motor submersible electric motor with a high power factor [RU 2485660 C2 IPC Н02К 5/12, published 06/20/2013], comprising a housing with a stator, a rotor, a current lead assembly, a hydraulic protection system, which additionally rigidly attached to it by means of an internal thread model, which includes a low-voltage cosine capacitor, mounted inside the module with a rubber sleeve, while the capacitor is hydraulically connected to the submersible motor through Erste made in the upper and lower bases of the capacitor body.

Недостатком данного изобретения является невозможность ограничения перенапряжений внутри скважины.The disadvantage of this invention is the inability to limit overvoltage inside the well.

Задачей полезной модели является создание внутрискважинного ограничителя перенапряжений, при осуществлении которой достигается технический результат, заключающийся в возможности ограничения перенапряжений в изоляции оборудования установки электрического центробежного насоса, тем самым происходит поддержание изоляционных свойств оборудования на допустимом уровне.The objective of the utility model is to create a downhole surge suppressor, the implementation of which achieves a technical result consisting in the possibility of limiting the overvoltage in the insulation of the installation equipment of the electric centrifugal pump, thereby maintaining the insulation properties of the equipment at an acceptable level.

Указанный технический результат достигается тем, что внутрискважинный ограничитель перенапряжений, содержащий корпус, с расположенными в нем нелинейными варисторами, при этом указанный корпус выполнен с возможностью соединения с электродвигателем, а выходы нелинейных варисторов соединены с шинопроводами и заземляющим проводником.The specified technical result is achieved by the fact that the downhole surge suppressor containing the housing with non-linear varistors located in it, while the specified housing is configured to be connected to an electric motor, and the outputs of the non-linear varistors are connected to busbars and a grounding conductor.

На фиг. 1 - изображен внутрискважинный ограничитель перенапряжений соединенный с погружным электродвигателем, разрез по А-А.In FIG. 1 - shows a downhole surge suppressor connected to a submersible motor, a section along AA.

На фиг. 2 - изображен внутрискважинный ограничитель перенапряжений (вид с боку, сверху).In FIG. 2 - shows the downhole surge suppressor (view from the side, from above).

На фиг. 3 - изображена электрическая схема соединения ограничителя перенапряжений с погружным электродвигателем.In FIG. 3 - shows an electrical diagram of a surge arrester with a submersible motor.

Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений содержит герметичный цилиндрический корпус 2, выполненный из прочного материала, например сталь. Корпус 2 жестко присоединен к погружному электродвигателю 3 (фиг. 1), например, при помощи муфты. Питание электрическим током погружного электродвигателя 3 и внутрискважинного ограничителя 1 перенапряжений происходит по питающим кабелям, которые выходят из корпуса 2. Внутри корпуса 2 колонками установлены соединенные между собой нелинейные варисторы 4 (фиг. 2), количество которых зависит от технических параметров ограничительного устройства, например величины ограничиваемого напряжения. Для возможности электрических соединений внутри корпуса 2 установлены шинопроводы 5 (фиг. 2) для соединения с фазными проводниками А, В, С (фиг. 3), а также шинопроводы 6 (фиг. 2) для соединения с заземляющим проводником РЕ (фиг. 3).The downhole surge suppressor 1 comprises a sealed cylindrical body 2 made of a durable material, for example steel. The housing 2 is rigidly attached to the submersible motor 3 (Fig. 1), for example, using a coupling. The electric current is supplied to the submersible electric motor 3 and the downhole surge suppressor 1 via supply cables that exit from the housing 2. Inside the housing 2, columns are connected to each other by non-linear varistors 4 (Fig. 2), the number of which depends on the technical parameters of the limiting device, for example, the magnitude limited voltage. For the possibility of electrical connections inside the housing 2, busbars 5 (Fig. 2) are installed for connection with phase conductors A, B, C (Fig. 3), as well as busbars 6 (Fig. 2) for connection with the grounding conductor PE (Fig. 3) )

Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений работает следующим образом.Downhole surge suppressor 1 operates as follows.

Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений соединяется с погружным электродвигателем 3, например, при помощи муфты. Шинопроводы 5 параллельно соединяются с фазными проводниками А, В, С кабеля питающего электродвигатель 3. При погружении электродвигателя 3 в забой скважины и включении его в работу, при появлении опасного напряжения для его изоляции, варисторы 4 переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжений до уровня, безопасного для изоляции погружного электродвигателя 3. Отвод перенапряжений осуществляется через шинопроводы 6, соединенные с заземляющим проводником РЕ. Когда перенапряжение снижается, варисторы 4 снова возвращаются в непроводящее состояние.The downhole surge suppressor 1 is connected to the submersible motor 3, for example, by means of a coupling. The busbars 5 are connected in parallel with the phase conductors A, B, C of the cable supplying the electric motor 3. When the electric motor 3 is immersed in the bottom of the well and turned on, when dangerous voltage appears to isolate it, the varistors 4 go into a conducting state and limit the further increase in overvoltage to level, safe for insulation of a submersible electric motor 3. Overvoltage removal is carried out through busbars 6 connected to the PE grounding conductor. When the overvoltage decreases, the varistors 4 again return to a non-conductive state.

Claims

An downhole surge suppressor comprising a housing with non-linear varistors located therein, characterized in that said housing is configured to be coupled to a submersible motor, and the outputs of the non-linear varistors are connected to busbars and a ground conductor.