Билет №20

1.Характеристики видов взрывозащиты элоборудования.

Взрывонепроницаемая оболочка (d) электрооборудования характеризуется тем, что внутреннее воспламенение не может распространиться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду, но полная герметизация оболочки не обеспечивается. Однако продукты взрыва внутри оболочки, выходя наружу через зазоры, охлаждаются настолько, что не могут воспламенить внешнюю среду. Источником воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки может быть искрение контактов.

В нефтяной и газовой промышленности нашли применение КЗ АД серии ВАО, ВАО2, ВАО3, В, 2В, ВАСО2, АИМ с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка.

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) – при этом внутри оболочки создается избыточное давление газа (чистого воздуха или инертного газа) не менее 100 Па, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружающей среды. Допускается применение как разомкнутых, так и замкнутых циклов вентиляции. Экспл-ция элоборуд-ния в таком исполнении допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих подачу напряжения только после того, как вступила в работу система вентиляции. Отработанный воздух не допускается выбрасывать во взрывоопасное помещение.

Искробезопасная электрическая цепь выполняется таким образом, чтобы электрическая разряд или ее нагрев не мог воспламенить взрывоопасную среду, обеспечивается ограничением напряжения или тока, шунтированием реактивных элементов, накаплив-щих энергию, гальваническую развязку между искробезопасными цепями. Допустимая нагрузка на п/п приборы снижается на 1/3 относительно номинальной.

Кварцевое заполнение оболочки создает защитный слой вокруг токоведущих частей в виде сухого кварцевого песка, применяется для элоборудования, не имеющего подвижных и нормально искрящихся частей.

Масляное заполнение оболочки – все искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в тр-рное масло, применяется только для стационарно устанавливаемого оборудования. Для переносного или передвижного оборудования применять его запрещается.

Специальный вид взрывозащиты обеспечивается заключением электрических частей в герметичную оболочку, например, с использованием эпоксидного компаунда.

Защита вида (е) состоит в том, что в электрооборудовании не имеющем нормально искрящихся частей принят ряд мер препятствующих опасному нагреву, возникновению эл-ческого искрения и дуг.

Плотность тока в контактных соединениях ограничивается до 2,5 А/мм², устанавливается более низкая допустимая температура обмоток.

2.Режимы работы эп штанговых насосных установок добычи нефти ск.

Область эконом-ки целесообр-ного применения штанговых плунжерных насосов (станков-качалок) или бесштанговых погружных центробежных элнасосов (ЭЦН) определяется суточной производительностью скважины и глубиной подвески насоса. Для СК эта область хар-ся суточной производ-ностью от 5 до 50 м³/сут. при глубине подвески до 1600 м или производ-ностью 300 м³/сут. при глубине подвески до 400 м. Глубинный насос 1 станка-качалки подвешивается на колонне насосных труб 3. Плунжеру 2 насоса сообщается возвратно-поступательное движение с передачей энергии от балансира СК при помощи колонны штанг 4. СК имеет АД с КЗ ротором, с повышенным пусковым моментом, обеспеченным за счет спец конструкции обмотки ротора: двойной беличьей клетки или глубокопазной обмотки. Кроме ЭД СК имеет редуктор 10. Колонна штанг СК на устье скважины через шток соединена с головкой балансира 6 СК. Балансир с помощью шатунов связан с кривошипами, вал которых через редуктор и клиноременную передачу связан с ЭД.

Частоту качаний балансира можно изменять путем установки шкивов различных диаметров у клиноременной передачи. Мощность ЭД для привода станков-качалок находится в диапазоне 1,7-55 кВт.

Режим работы ЭД СК хар-ся резко пульсирующей нагрузкой и непрерывными переходными процессами. Характер изменения нагрузки (момента сопротивления и мощности нагрузки) на валу ЭД определяется законом изменения скорости и усилия в точке подвеса штанг к балансиру. Точка подвеса штанг совершает колебательные движения, перемещаясь по вертикали при

Конструктивная схема СК:

1–плунжерный глубинный насос; 2– плунжер;3–колонна насосных труб; 4–колонна штанг;5–шток устьевой; 6 –головка балансира;7–балансир; 8–шатун; 9–кривошип;10– редуктор; 11 – клиноременная передача; 12– электродвигатель; 13-противовес балансирный; 14 –противовес кривошипный.

неизменной скорости вращения ЭД, поэтому скорость перемещения точки подвеса изменяется по закону близкому к синусоидальному – одна полуволна синусоиды соответствует движению головки балансира вверх, вторая полуволна – движению вниз. За один цикл работы насоса или одно качание график имеет два максимума и два минимума. Макс значение скорости соответствует средним, а минимальные – крайним положениям балансира. Мощность нагрузки на валу двигателя изменяется во времени, так же как и момент сопротивления. Амплитудное значение момента сопротивления и мощности нагрузки на валу ЭД резко отличается друг от друга при ходе плунжера вверх и вниз. Такой режим работы невыгоден для ЭД станка-качалки и для питающей его сети. Для ЭД он не выгоден потому, что при преодолении пиков нагрузки при движении плунжера вверх двигатель перегружается, а при снижении его мощности во время движения плунжера вниз двигатель оказывается недогруженным и работает с пониженным значением КПД и коэффициента мощности. Для того, чтобы при преодолении пиков нагрузки двигатель не перегревался выше допустимой температуры приходится завышать мощность ЭД, тогда при движении плунжера вниз недогрузка ЭД становится еще больше. Для питающей сети такой режим не выгоден, потому что пики нагрузки приводят к колебаниям тока в сети и колебаниям напряжения. Таким образом целесообразно выравнивать нагрузку ЭД при ходе плунжера как вверх, так и вниз.

Уравновешивание ЭД осуществляется специальными противовесами, которые устанавливают либо на плече балансира, противоположном точке подвеса штанг, либо на кривошипах. Соответственно в первом случае уравновешивание называют балансирным, а во втором случае – кривошипным. Часто применяют комбинированное уравновешивание. Противовесы создают дополнительные моменты относительно оси вращения кривошипа. Эти моменты являются движущими при ходе плунжера вверх и тормозящими при ходе плунжера вниз. Величины противовесов выбирают так, чтобы обеспечивалось равенство моментов сопротивления или мощностей нагрузки ЭД за оба полуцикла. Условия равенства максимумов моментов или мощностей нагрузки в оба полуцикла легко проверить, измеряя токоизмерительными клещами токи, потребляемые ЭД из сети при ходе плунжера вверх и вниз. В этом случае показания амперметра во времени будут изменяться, достигая максимальных значений при средних положениях балансира. При идеальном уравновешивании должно соблюдаться условие: I_в=I_н,

Где I_в – пиковое значение тока статора при движении плунжера вверх,

I_н – пиковое значение тока статора при движении плунжера вниз.

Если СК не уравновешен, то степень неуравновешенности  определяется формулой:

считается, что станок-качалку следует доуравновешивать если .

............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Билет №21