Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В систему самозапуска вводятся и асинхронные двигатели для водяных насосов охлаждения компрессоров, которые снабжаются защитой с выдержкой времени 8—10 с, как у третьей группы.
В том случае, когда длительность глубокого снижения или полного исчезновения напряжения превышает 1,5 с, а также если восстанавливающее нормальное напряжение ниже номинального, то часть двигателей компрессоров снабжается защитой, отключающей их от сети, и устройством для автоматического повторного включения после завершения самозапуска не-отключаемых двигателей. Отключаемые двигатели, выделяемые из состава трех групп, имеют защиту минимального напряжения с напряжением и временем срабатывания соответственно 0,6 Un и 0,5 с и токовую защиту с выдержкой времени до 10 с.
Обычно число таких двигателей при 16 компрессорах составляет 3—4, они пускаются в ход системой АИВ при полной нагрузке компрессора.
Исследования, проведенные на компрессорных станциях с синхронными двигателями СМ-300-750 привода компрессоров, показали, что чти двигатели с глухоиодключенным возбудителем могут успешно разгоняться и входить в синхронизм после перерыва в питании от 0,6 с и более, если восстановившееся напряжение на зажимах двигателя будет не ниже 0,85 Un. Втягиванию в синхронизм способствует форсировка возбуждения, но только при подсинхронной скорости ротора. Во избежание бесполезной форсировки возбуждения при больших скольжениях применяют устройство, блокирующее работу реле форсировки в таких режимах. В тех случаях, когда восстановившееся напряжение на зажимах двигателя не превышает 0,82 U11, двигатель не втягивается в синхронизм, а.работает устойчиво в асинхронном режиме со скольжением около 0,16. Для повышения уровня восстанавливающегося напряжения при снижении или исчезновении напряжения часть синхронных двигателей целесообразно отключать защитой с последующим включением устройством АИВ после втягивания в синхронизм оставшихся неотключеннымн самозапускающихся двигателей. В частности, на станции с 16 двигателями пять из них снабжается защитой минимального напряжения, срабатывающей при 0,45 Un с выдержкой времени 0,5 с и устройством АИВ однократного действия, включающего двигатель при нагруженном компрессоре.
Неотключасмые синхронные двигатели разбиваются так же, как асинхронные, т. е. на три группы с разными выдержками времени токовой защиты от перегрузки при самозапуске.
341
§ 56. Электрооборудование промысловых насосных станций, требования к электроприводу насосов
На промысловых насосных установках применяют центробежные, поршневые и роторные насосы. В центробежных насосах жидкость подается в результате засасывания ее на рабочие лопатки быстро вращающегося рабочего колеса с выбросом в спиральную камеру под действием центробежной силы. Из спиральной камеры, пройдя напорную задвижку и обратный клапан, жидкость поступает в напорный трубопровод. В начале работы центробежный насос не может засасывать жидкость, так как из-за малой плотности воздуха, заполняющего насос, центробежная сила оказывается недостаточной для выброса воздуха в нагнетательный трубопровод и создания нужного разрежения.
Поэтому центробежные насосы в нефтяных насосных устанавливают таким образом, чтобы обеспечивался необходимый подпор жидкости на их приеме, либо снабжаются вакуум-насосами для создания нужного разрежения. Основными преимуществами центробежных насосов по сравнению с поршневыми являются
возможность непосредственного соединения с приводным двигателем, так как рабочее колесо этих насосов имеет большую частоту вращения, чаще всего 1 500—3 000 об/мин, иногда 750—1 000 об/мин;
малые габариты и масса;
возможность подачи больших количеств жидкости и регулирования ее в широких пределах;
плавная подача жидкости, отсутствие клапанов, возможность запуска при закрытой задвижке на выходе.
Указанные свойства определяют преимущественное применение этих насосов на промыслах для перекачки нефтей и воды.
Поршневые насосы, где жидкость подается за счет возвратно-поступательного движения поршня, могут работать при уровне жидкости, более низком, чем уровень насоса; могут развивать очень высокие давления; успешно работают при перекачке высоковязкпх жидкостей; имеют более высокий КПД. Основная область их применения — перекачка высоковязких нефтей.
В роторных насосах всасывание и вытеснение жидкости осуществляются воздействием на жидкость вытеснителей, установленных па роторе, вращающемся в корпусе насоса. В качестве таких вытеснителей используют зубчатые колеса, винты, пластины и др. Эти насосы характеризуются малой подачей (например, для шестеренчатых насосов 0,25—40 м3/ч) и применяются иногда на промысловых установках как вспомогательные.
342
Им hOO 320 2<t0 ¦160 80
О
280
560 8W 1120 0.*1u\m3/c
Для перекачки нефти и нефтепродуктов применяются специальные центробежные насосы с подачей от 12 до 4 000 м3/ч и более, обеспечивающие напор па выходе от 21 до 740 м для различных типов насосов и режимов их работы.
Некоторые типы этих насосов используются и для закачки воды в пласт.
Необходимая мощность электродвигателя для привода насоса определяется по выражению (8.15) с введением г\тгр — КПД передачи от двигателя к насосу, равного 1 при непосредственном соединении валов двигателя и насоса, и 0,96—0,98 при клиноременной передаче, и Д'3 — коэффициента запаса (1,1 — 1,15), учитывающего возможность работы насоса при подаче Q и напоре Я, отличающихся от расчетных.
