SU1614067A1

SU1614067A1 - Устройство дл защиты погружного электродвигател

Info

Publication number: SU1614067A1
Application number: SU874260227A
Authority: SU
Inventors: Гедаль Аронович Гендельман; Давид Леонидович Шварц
Original assignee: Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов
Priority date: 1987-06-11
Filing date: 1987-06-11
Publication date: 1990-12-15
Also published as: SU1614073A1

Abstract

Изобретение относитс к нефт ной промышленности и касаетс защиты погружного электродвигател . Цель изобретени - повышение ресурса работы погружного электродвигател в скважине. При изменении сопротивлени изол ции одной из цепей фаз 14, 15, 16 электродвигател ниже заданного значени с выхода соответствующего прибора 20, 21, 22 контрол сопротивлени изол ции на соответствующие переключатели 23,24, 25 подаетс сигнал. Этот сигнал перестаивает соответствующий реагирующий орган 26, 27, 28 на работу токовых релейных элементов с повышенным быстродействием 31, 33, 35. Электродвигатель обеспечиваетс . Аналогично устройство срабатывает от соответствующего токового релейного элемента в случае повышени токовой перегрузки. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к нефт ной промышленности и может быть использовано дл защиты погружного электродвигател в нефт ных и вод ных скважинах.

Цель изобретени - повышение ресурса работы погружного электродвигател в скважине.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство дл защиты погружного электродвигател 1 содержит коммутирующий блок 2 (например, контактор), подключенный к источнику 3 питани (например, сети электроснабжени ), первичную обмотку 4 силового трансформатора 5. При этом первична обмотка 4 может быть соединена в звезду (как показано на чертеже), треу- гольник или другим образом, а фазы 6-8 вторичной обмотки трансформатора 5 могут состо ть из витков, расположенных на одном стержне магнитопровода (как показано на чертеже) или представл ть собой симметричное соединение витков, расположенных на раз ных стержн х магнитопрОЕЮда при условии, что гальванически фазы 6-8 отделены друг от друга и от земли, Фазы 6-8 вторичной обмотки трансформатора 5 кабелем 9 через трансформаторы (датчики) 10-12 тока блока 13 трансформаторов тока подключены соответственно к изолированным между собой и от земли фазам 14-16 статорной обмотки погружного электродвигател 1 с его узлом 17 гидрозащиты одной из известных конструкций.

Электродвигатель 1 через узел 17 гидрозащиты механически соединен с насосом 18, который подвешен в скважине (не показана ) на колонне 19 насосно-компрессор- . ных труб. Кажда из изолированных цепей питани фаз 14-16 обмотки статора электродвигател 1 электрически соединена с соответствующим прибором 20-22 контрол сопротивлени изол ции(например, прибором типа Ф-4106), осуществл ющим функции формировател сигнала износа изол ции.

Приборы 20-22 оснащены пороговыми блоками (не показаны), на выход каждого из приборов подаетс сигнал о снижении ниже заданного предела сопротивлени изол ции соответственно каждой из цепей фаз 14-16 электродвигател 1,

Выход каждого из приборов 20-22 включен на управл ющий вход соответствующего переключател 23-25 (например, промежуточные электромагнит ые реле). Выходы каждого из переключателей 23-25 соединены соответственно с реагирующими органами 26-28, выполненными в виде токовых релейных элементов, перестраиваемых по быстродействию в зависимости от выходных сигналов переключателей 23-25. На вход каждого из реагирующих органов 26-28 поступает сигнал с соответствующего

трансформатора 10-12 тока, например, через соответствующий переключатель 23-25. Выходы реагирующих органов 26-28 подключены к входам многовходового элемента ИЛИ 29. Каждый из реагирующих органов

26-28 содержит сравнивающие и исполнительные блоки (не показаны) токовых релейных элементов, причем исполнительные блоки выполнены перестраиваемыми ро быстродействию в зависимости от выходных

сигналов переключателей 23-25 соответственно .

Например, каждый из реагирующих органов 26-28 выполнен в виде двух токовых релейных элементов 30 и 31, 32 и 33, 34 и 35

соответственно. Причем элементы 30, 32 и 34 имеют зависимую от величины тока вы-- держку времени срабатывани , например, соответствующую предельно допустимому нагреву электродвигател 1, а элементы 31,

33 и 35 имеют повышенное, например, в 100 раз быстродействие по сравнению с элементами 30, 32 и 34.

Выходной сигнал трансформатора 10 тока в зависимости от выходных сигналов

переключател 23 подключен либо к входу элемента 30, либо к входу элемента 31. Аналогично подключены элементы 32 и 33 и 34 и 35 к трансформаторам 11 и 12 тока соответственно через переключатели 24 и 25.

Выход многовходового элемента ИЛИ 29 подключен к одному из входов блока 36 управлени , имеющего также входы 37 дл оперативного управлени погружным электродвигателем 1. Выход блока 36 управлени подключен к входу коммутирующего блока 2.

Устройство работает следующим образом .

С входов 37 на блок 36 подаетс оперативный сигнал на включение погружного электродвигател 1, который формирует на выходе блока 36 сигнал на включение силовых контактов (не показаны) коммутирующего блока 2, которыми первична обмотка 4 силового трансформатора 5 подключаетс к источнику 3 питани . В фазах 6-8 вторим-. ной обмотки трансформатора 5 Наводитс ЭДС, и напр жение питани через блок 13

трансформаторов тока и жилы кабел 9 подаетс к фазам 14-16 обмотки статора Электродвигател 1, который через узел 17 гидрозащиты вращает насос 18, которым из скважины по колонне 19 насосно-компрес- сорных труб откачиваетс жидкость.

При нормальном состо нии ИЗОЛЯЦИ

цепей фаз 14-16 электродвигател 1 на, выходе каждого из приборов 20-22 контрол сопротивлени изол ции фор 1ируетс соответствующий сигнал, который поступает на вход каждого из переключателей 23- 25 и вызывает на его аыходе сигнал, перестраивающий каждый из реагирующих органов 26-28 на работу токовых релейных элементов с быстродействием, определ емым предельно допустимым нагревом электродвигател 1. Например, переключател ми 23-25 выходы трансформаторов 10- 12 тока соответственно подключаютс к входам токовых релейных элементов 30-34.

Если токи нагрузки электродвигател 1 не превышают допустимых по услови м его нагрева, то электродвигатель 1 устойчиво работает в скважине в длительном режиме, Если сопротивление изол ции одной или нескольких изолированных цепей фаз 14- 16 электродвигател 1 снижаетс ниже заданного значени , то с выхода соответствующих приборов 20-22 контрол сопротивлени изол ции на соответствующие переключатели 23-25 подаетс сигнал, вызывающий перестройку соответствующих реагирующих органов 26-28 на работу токовых релейных элементов с повышенным быстродействием (например, через элементы 31,33 и 35). При atoM даже после нзрушени в одной точке изол ции каждой из цепей фаз 14-16 электродвигател 1 обеспечиваетс продолжение его работы s скважине. Перестройка на повышенное быстродействие реагирующих органов обеспечивает защиту цепей фаз 14-16 электродвигател 1 от т желых повреждений после нарушени изол ции еще в одной точке каждой из этих цепей,путем воздействи выходных сигналов с элементов 31, 33 и 35 через элемент ИЛИ 29 и блок 36 управлени на отключение силовых контактов коммутирующего блока 2.

Предлагаемое устройство дл контрол раСюты погружного электродвигател по сравнению с известными устройствами позвол ет обеспечить надежную работу погружного электродвигател при нгпичк, ; за- мыкйН / в одной точке каждой лз .:H -vsecKM разделенных цепей нэ землю или между собой и надежное о ключении погружного электродвигател повышенным быстродействием при замыкании любой из гзль:; нически разделенных цепей из землю пли собой во второй точке, что

увелич лвгЧег эффективное врем работы по- гружного электродвигател и погружной глактронасоснсй установки в скважине,

Ф о р т V л а изобретени

Устройство дл защиты погружного

электродзигатеп , содержащее коммутирующий блок, соединенный с выходом блока управлени коммутирующим блоком, к одному иг входов которого подключен выход

MHOiobxo GBoro элемента ИЛИ, датчики тока , предназначенные дл включени в изо- л /фоеанные от земли цепи питаний абмогки статора электродвигател , прибор кс ггрол сопротивлени изол ции этих.цепей и реагирующий орган, выход которого подключен к одному из входов элеме.чта ИЛИ, отличающеес тем, что, с целью поаь шени ресурса работы погружного эпе;стродз11гзтел в скважине, ь него догшлнителько взедены переключатели по числу изолированных цепей питани обмотки статора электродвигател , а реагирующий орган выполнен пофазно в 1зиде двух тсковых релейных элементов, один из кото1 ых

зависимую от величины тока выдержку времени срабатывани , а второй элемент имеет повышенное по сравнению с первым элементом быстродействие, при этом выход каждого датчика тока через соответствующий переключатель подключен к входам соответствующего токового релейного элементг, выходы каждого из которых подключены к входам элемента ИЛИ, при этом управл ющий вход каждого переключател

подключен к выходу соответствующего прибора контрол сопротивлени изол ции цепей обмотки статора электродвигател .

Claims

Формула изобретения

Устройство для защиты погружного электродвигателя, содержащее коммутирующий блок, соединенный с выходом блока управления коммутирующим блоком, к одному из входов которого подключен выход 20 мио!оьходсвого элемента ИЛИ, датчики тока, предназначенные для включения в изолированные от земли цепи питания обмогки статора электродвигателя, прибор контроля сопротивления изоляции этих.цепей и реагирующий орган, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы погружного электродвигателя в скважине, в него дополнительно взедены переключатели по числу изолированных цепей питания обмотки статора электродвигателя, а реагирующий орган выполнен пофазно в виде двух токовых релейных элементов, один из которых имеет зависимую от величины тока выдержку времени срабатывания, а второй элемент имеет повышенное по сравнению с первым элементом быстродействие, при этом выход каждого датчика тока через соответствующий переключатель подключен к входам соответствующего токового релейного элемента, выходы каждого из которых подключены к входам элемента ИЛИ, при этом управляющий вход каждого переключателя подключен к выходу соответствующего прибора контроля сопротивления изоляции цепей обмотки статора электродвигателя.

Редактор А. Ревин Составитель Т. Щеголькова Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк Заказ 3896 · Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета пр изобретениям и открытиям при ГКН Г СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патонт, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101