Устройство для защиты погружного электродвигателя

/08 ф)5 Н 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ое бюро по конс ию и внедренинасосовЛ. Шварц тво ССС8, 1976. тво ССС9, 1980. ПОГРУЖ ной про- огружноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(46) 15.12.90. Бюл. М 46 (71) Особое конструктор руированию, исследова глубинных бесштанговы (72) Г.А, Гендельман и Д (53) 621,316,925(088,8) (56) Авторское свидетел М 595823, кл, Н 02 Н 7/Авторское свидетел М 928513, кл. Н 02 Н 7/(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к немышленности и касается защиты го электродвигателя. Цель изобретения - повышение ресурса работы погружного электродвигателя в скважине, При изменении сопротивления изоляции одной из цепей фаз 14, 15, 16 электродвигателя ниже заданного значения с выхода соответствующего прибора 20, 21, 22 контроля сопротивления изоляции на соответствующие переключатели 23, 24, 25 подается сигнал. Этот сигнал перестаивает соответствующий реагирующий орган 26, 27, 28 на работу токовых релейных элементов 31, 33, 35 с павы шен н ым быстродействием. Эл ектродвигатель обесточивается. Аналогично устройство срабатывает от соответствующего токового релейного элемента в случае повышения токовой перегрузки, 1 ил.510 20 30 35 40 Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для защиты погружного электродвигателя в нефтяных и водяных скважинах.Цель изобретения - повышение ресурса работы погружного электродвигателя в скважине.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства,Устройство для защиты погружного электродвигателя 1 содержит коммутирующий блок 2 (например, контактор), подключенный к источнику 3 питания (например, сети электроснабжения), первичную обмотку 4 силового трансформатора 5. При этом первичная обмотка 4 может быть соединена в "звезду" (как показано на чертеже), "треугольник" или другим образом, а фазы 6 - 8 вторичной обмотки трансформатора 5 могут состоять из витков, расположенных на одном стержне магнитопровода(как показано на чертеже) или представлять собой симметричное соединение витков, расположен. -ных на разных стержнях магнитопровода при условии, что гальванически фазы 6-8 отделены друг от друга и от "земли", Фазы б - 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 электродвигателя 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, Каждая из изолированных цепей питания фаз 14 - 16 обмотки статора электродвигателя 1 электрически соединена с соответствующим прибором 20-22 контроля сопротивления изоляции (например, прибором типа Ф),.осуществляющим функции формирователя сигнала износаизоляции,Приборы 20 - 22 оснащены пороговыми блоками (не показаны), на выход каждого из приборов подается сигнал о снижении ниже заданного предела сопротивления изоляции соответственно каждой из цепей фаз 14-16 электродвигателя 1,Выход каждого из приборов 20 - 22 включен на управляющий вход соответствующего переключателя 23 - 25 (например, промежуточные электромагнитные реле), Выходы каждого из перекльочателей 23 - 25 соединены соответственно с реагирующими органами 26 - 28, выполненными в вьлде токовых релейных элементов, перестраиваемых по быстродействиьо 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 исполнительнце блоки (не показаны) токовых релейных элементов, причем исполнительные блоки выполнены перестраиваемыми по быстродействию в зависимости от выходных сигналов переключателей 23 - 25 соответственно,Например, каждый из реагирующих органов 26 - 28 выполнен в виде двух токовых релейных элементов ЗО и 31, 32 и 33, 34 и 35 соответственно, Причем элементы 30, 32 и 34 имеют зависимую от величины тока выдержку времени срабатывания, например, соответствующую предельно допустимому нагреву электродвигателя 1, а элементы 31, ЗЗ и 35 имеют повышенное, например, в 100 раз быстродействие по сравнению с элементами ЗО, 32 и 34.Выходной сигнал трансформатора 10 тока в зависимости от выходных сигналов переключателя 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 управления, имеющего также входы 37 для оперативного управления погружнцм электродвигателем 1, Выход блока 36 управления подключен к входу коммутирующего блока 2,Устройство работает следующим образом. С входов 37 на блок 36 подается оперативный сигнал на включение погружного электродвигателя 1, который формирует на выходе блока 36 сигнал на включение силовььх контактов (не показаны) коммутирующего блока 2, которыми первичная обмотка 4 силового трансформатора 5 подключается к источнику 3 питания, В фазах 6 - 8 вторичной обмотки трансформатора 5 наводится ЗДС, и напряжение питания через блок 13 трансформаторов тока и жилы кабеля 9 подается к фазам 14 - 16 обмотки статора электродвигателя 1, который через узел 17 гидрозащиты вращает насос 18, которым из скважины по колонне 19 насосно-компрессорных труб откачивается жидкость.1614067 При нормальном состоянии изоляции соответствующий сигнал, который поступает на вход каждого из переключателей 23 - 25 и вызывает на его выходе сигнал,перестраива;ощий каждый из реагирующих органов 26-28 на работу токовых релейных элементов с быстродействием, определяемым предельно допустимым нагревом электродвигателя 1. Например, переключателями 23 - 25 выходы трансформаторов 1012 тока соответственно подключа;отся к Составитель Т. ЩегольковаТехред М.Моргентал Корректор В, Гирняк Редактор А. Ревин Заказ 3896Тираж 473 Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьтиям при ГКН Г СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 цепей фаз 14-16 электродвигателя 1 на выходе каждого из приборов 20 - 22 контроля сопротивления изоляции формируетсявходам токовых релейных элементов 30 - 34.Если токи нагрузки электродвигателя 1 не превышают допустимых по условиям его нагрева, то электродвигатель 1 устойчиво работает в скважине в длительном режиме, Если сопротивление изоляции одной или нескольких изолирсванных цепей фаз 14 - 16 электродвигателя 1 снижается ниже заданного значения, то с выхода соответствующих приборов 20 - 22 контроля сопротивления изоляции на соответствующие переключатели 23 - 25 подается сигнал, вызывающий перестройку соответствующих реагирующих органов 26 - 28 на работу токовых релейных элементов с повышенным быстродействием (например, через элементы 31, 33 и 35). При этом даже после нарушения в одной точке изоляции каждой из цепей фаз 14 - 16 электродвигателя 1 обеспечивается продолжение его работы в скважине. Перестройка на повышенное быстродействие реагирующих органов обеспечивает защиту цепей фаз 14 - 16 электродвигателя 1 от тяжелых повреждений после нарушения изоляции еще в одной точке каждой из этих цегей,путем воздействия выходных сигналов с элементов 31, 33 и 35 через элемент ИЛИ 29 и блок 36 управления на отключение силовых контактов коммутирующего блока 2.Предлагаемое устройство для контроля работы погружного электродвигателя по сравнению с известными устройствами по 15 20 25 30 35 40 45 зволяет обеспечить надежню работу;ю- : гружно электродвигателя при напички замыкая я в одной точке каж. ой;1 з гальванически разделенных цепей на зем пю или межд собой и надежное отключени погружного электродвигателя повышенным бысгрдействием при замыкании любой из гав нически разделенных цепей на "земи," или между собой во втооай тсчке, что увеличиваег эффективное время работы погружного электродвигателя и погружной злектронасосной установки в скважине,бзорму. а изобретения устройство для защиты погружного электродвигателя, содержащее коммутирую.ий блок, соединенный с выходом блока у равлания коммутирующим блоком, к одно.е и.: входов которого подключен выход мно:,ьхог,свого элемента ИЛИ, датчики тока едназначенные для включения в изол,.рованные от "земли" цепи питания аб"-.,гки ста-,ора электродвигателя, поибор ко:",троля сопротивления изоляции згих,цепей и реагирующий орган, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, отличающееся тем,что,., целью пэвь ыения ресурса работы погружного электродви; ателя в скважине, в него дополнитель .о введены переключатели по числу изолированных цепей. питания обмотки статора электродвигателя, а реагирующий ор;ан выполнен пофазно в виде двух токовых релейных элементов, один из которых:1 мет зависимую от величины. гока выдержку воемени срабатывания, а второй элемент имеет подь,шенное по сравнен о с первым элеменгом бь,стродействие, при этом выхо, каждого датчика тока через соответствующий переключатель подключен к входам соответствующего токового релейного элемента, выходы каждого из которых подключены к входам элемента ИЛИ, при этсм управля ощий вход каждого переключателя пад.лючен к выходу соответствующего прибора контроля сопротивления изоляции цепей обмотки статора электродвигателя,