- •Уфимский государственный нефтяной технический университет
- •1. Характеристика электрооборудования во взрывоопасных зонах в нефтяной и газовой промышленности (нгп).
- •1.1. Классификация взрывоопасных смесей и зон.
- •1.2. Конструктивное исполнение электрооборудования в нгп.
- •1.3. Климатические условия эксплуатации и условия размещения электрооборудования.
- •1.4. Конструктивное исполнение по способу монтажа.
- •1.5. Способ охлаждения.
- •1.6. Взрывозащищенное электрооборудование.
- •Факторы, влияющие на выбор электрооборудования для взрывоопасных зон.
- •Общая характеристика электродвигателей, применяемых в нгп.
- •2. Электрооборудование буровых установок.
- •2.1. Технология бурения скважин.
- •2.2. Электропривод ротора.
- •2.3. Назначение и конструктивные особенности электромагнитных муфт и тормозов буровых установок.
- •2.3.1. Электромагнитные муфты скольжения.
- •2.3.2. Индукционные электромагнитные муфты.
- •2.3.3. Электропорошковые муфты.
- •2.4. Электропривод буровых лебедок.
- •2.4.1. Общая характеристика режима работы электропривода бл.
- •2.4.2. Требования к электроприводу буровой лебедки.
- •2.4.3. Выбор мощности двигателя буровой лебедки.
- •2.4.4. Электропривод буровой лебедки в режиме подъема.
- •1. Электропривод бл на базе асинхронного двигателя с фазным ротором.
- •2. Электропривод бл на базе ад с фазным ротором с тиристорным регулятором скольжения.
- •3. Регулируемый электропривод постоянного тока буровой лебедки по схеме тп-д.
- •4. Электропривод буровой лебедки с электромагнитными муфтами и тормозами.
- •2.4.5. Электропривод буровой лебедки в режиме спуска.
- •2.5. Электропривод буровых насосов.
- •2.5.1. Общая характеристика режима работы электропривода бн и выбор мощности привода.
- •2.5.2. Нерегулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3. Регулируемый эп буровых насосов.
- •2.5.3.1. Каскадные схемы.
- •2.5.3.2. Электропривод постоянного тока по системе тп-д.
- •2.5.3.3. Эп бурового насоса на базе вентильного двигателя.
- •2.6. Автоматические регуляторы подачи долота.
- •2.7. Дизель-электрический привод буровых установок.
- •2.8. Электробуры.
- •2.8.1. Особенности технологии электробурения.
- •2.8.2. Описание электробура с короткозамкнутым асинхронным двигателем.
- •2.9. Особенности схем электроснабжения буровых установок.
- •2.10. Типовые схемы электротехнических комплексов буровых установок.
- •2.11. Пути совершенствования электроприводов буровых установок.
- •3. Электрооборудование установок для насосной добычи нефти.
- •3.1. Электрооборудование станков-качалок.
- •3.2. Особенности конструкции эд станка-качалки.
- •3.3. Выбор мощности эд станков-качалок.
- •3.4. Коэффициент полезного действия и коэффициент мощности электродвигателей станков-качалок.
- •3.5. Особенности электроснабжения станков-качалок.
- •3.6. Электродвигатели станков-качалок.
- •3.7. Системы управления электроприводами станков-качалок.
- •3.8. Проблема самозапуска станка-качалки.
- •3.9. О регулируемом электроприводе станков-качалок.
- •3.10. Система телекоммуникаций работы нефтяных качалок.
- •4. Бесштанговые насосные установки с погружными центробежными насосами.
- •4.1. Конструктивные особенности насосной установки с эцн и электропривода.
- •4.2. Особенности схем электроснабжения установок с эцн.
- •4.3. Выбор электрооборудования скважин с эцн.
- •4.4. Проверка погружного двигателя по пусковому моменту.
- •4.5. Энергетические показатели насосной нефтедобычи.
- •Список литературы
- •Оглавление
2.11. Пути совершенствования электроприводов буровых установок.
Существенное повышение технического уровня электропривода обеспечивает переход от аналоговых систем управления к цифровым на микропроцессорной базе.
Основными направлениями совершенствования бурового электропривода по системе ТП-Д на современном этапе следует считать:
повышение напряжения питающей сети (до 660В переменного тока) с соответствующим повышением напряжения электродвигателей постоянного тока (до 800 В);
применение более совершенных силовых приборов для увеличения единичной мощности в тех же габаритах, а также повышения надежности;
внедрение систем цифрового управления;
внедрение информационных систем и систем диагностики;
повышение уровня локальной автоматизации;
замена релейных систем бесконтактными системами.
Известно, что электропривод по системе ТП-Д обладает низким собственным коэффициентом мощности, что вынуждает применять регулируемые фильт-рокомпенсирующие устройства, из-за чего увеличиваются габариты и стоимость системы. Улучшение качества электроэнергии в питающей сети и компенсация потребляемой реактивной мощности в системе ТП-Д существенно затруднены широким диапазоном изменения коэффициента несинусоидальности (от 0 до 8%) при регулировании скорости электропривода. Поэтому, несмотря на широкое использование электроприводов постоянного тока (система ТП-Д), общепризнанной тенденцией совершенствования электроприводов является создание частотно-регулируемых электроприводов переменного тока (ПЧ-АД), которые потенциально имеют значительные преимущества. Для буровых установок эта проблема затрудняется необходимостью специального исполнения сложного электрооборудования относительно большой мощности для тяжелых условий эксплуатации.
Тем не менее, ведущие зарубежные электротехнические фирмы приступили к созданию таких буровых электроприводов. Начато производство отдельных узлов и установок в целом с электроприводом переменного тока по системе ПЧ-АД, лидерами в этом направлении являются компании ABB и "Сименс". Следует отметить, что за рубежом до настоящего времени не принято однозначного направления в выборе систем электропривода, что объясняется указанными выше причинами.
Регулируемый электропривод, и, особенно, электропривод с цифровыми системами управления на микропроцессорной базе, предоставляет широкие возможности для качественного совершенствования систем управления, реализации ими новых функций. Зарубежными компаниями реализуются следующие системы:
регулятор подачи с цифровым управлением, обладающий высокой точностью поддержания заданных параметров; регулятор может быть настроен на поддержание заданных значений нагрузки на долото, механической скорости бурения или перепада давления на забое (последнее – при использовании гидравлических забойных двигателей);
система плавного управления крутящим моментом, устраняющая вибрацию бурильной колонны;
система управления скоростью перемещения и положением талевого блока в пределах безопасных значений;
синхронизатор буровых насосов, обеспечивающий снижение пульсации давления в нагнетательном манифольде и увеличение срока службы узлов циркуляционной системы;
регулятор возврата бурильной трубы в исходное положение при роторном бурении.
Все перечисленные узлы характеризуются наличием информационных систем с повышенной точностью измерения параметров, предупредительной аварийной сигнализацией, использованием сенсорных дисплеев для ввода параметров и уставок.