оборудования с целью снижения энергетических и финансовых затрат на
добычу нефти и продления срова безремонтной эксплуатации глубинного
оборудования.
В общем случае (в присутствии преобразователя частоты)
управляющее воздействие на электропривод электроцентробежного
насоса, позволяющее решать поставленную выше задачу,
возможно по
двум каналам – по частоте питающего напряжения (для установок,
оборудованных преобразователем частоты) и по величине питающего
напряжения.
В системах электроснабжения нефтедобывающих предприятий в
условиях высокодебитных скважин
получила широкое применение
нелинейная нагрузка в виде преобразователей частоты систем
регулируемого
ПЭД
УЭЦН.
Результаты
многочисленных
экспериментальных исследований в электрических сетях ОАО «Татнефть»,
ОАО «Оренбургнефть» и ООО «РН-Юганснефтегаз» показали, что
следствием внедрения ПЧ является искажение формы кривой напряжения,
уровень которого превышает допустимую норму ГОСТ 13109-97.
В современных сетях электроснабжения присутствуют и постоянно
усиливаются следующие негативные факторы:
-
появление высших гармонических
составляющих тока и
напряжения из-за применения преобразователей частоты в составе
установок ЭЦН;
-
рост реактивного электропотребления в сетях.
Применяемые в настоящее время методы борьбы с выше указанными
явлениями, а именно ввод дополнительных элементов компенсации
реактивной мощности и применение активных и пассивных
фильтрокомпенсирующих
устройств,
не
являются
достаточно
эффективными, так как устраняют только внешние проявления, не решая
проблему по существу.
Становится все более очевидным усиление
обратной связи между
электрической сетью и элементами ее нагрузки. В сложившихся условиях
приобретает актуальность оценка влияния технологического оборудования
добывающих скважин на питающую его сеть с целью минимизации
действия негативных факторов.
Поэтому необходимо глубокое исследование работы УЭЦН с ПЧ в
условиях распределительных сетей электроснабжения нефтепромыслов.
Для того чтобы решить данную проблему предлагается рассмотреть
систему ПЧ-АД с трехфазным мостовым автономным инвертором
напряжения и короткозамкнутым асинхронным двигателем. Для
реализации решения была разработана модель ПЧ с АД (рисунок 1).
35
Рис. 1.
Модель ПЧ с АД
Модель позволяет получить кривые тока и напряжения статора
(рисунок 2) и других характерных параметров.
а) б)
Рис. 2. Кривые тока (а) и напряжения (б) статора (50Гц)
Для построения модели использовалась схема однофазного
преобразователя с условием того, что
трехфазная сеть симметрична, в
состав которой входят выпрямитель, инвертор и асинхронный двигатель со
статической нагрузкой. В состав модели учтено наличие кабеля и
повышающего трансформатора в цепи питания ПЭД.
Также модель позволяет анализировать спектральный состав
напряжения и тока, на входе и выходе ПЧ за счет применения быстрого
преобразования Фурье (рисунок 3).
а) б)
Рис. 3. Спектральный состав тока (а) и напряжения (б) (50Гц)
0,12
0,13
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
0,14
0,15
0,16
0,17
0,18
0,19
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
36
Данную модель необходимо совершенствовать, а именно расширить
модель до трехфазной, что позволит учесть возникающие в такой системе
эффекты, такие как гармоники кратные трем, и явления, возникающие при
ассиметричных режимах работы цепи «ПЧ-ПЭД».
Данные исследования дадут возможность
внести корректировки в
имеющиеся регламенты и методики выбора технологического
оборудования погружных электронасосных установок добычи нефти и
режимов их работы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Ведерников, В. А. Модели и методы управления режимами работы
и электропотреблением погружных центробежных установок / В. А.
Ведерников. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2007. – 154 с.
2.
Чернова К. В. Насосы центробежные: эксплуатация в условиях
интенсивного солеотложения / К. В. Чернова, Г. А. Аптыкаев. – Уфа:
УГНТУ, 2009. – 237 с.
3.
Черных
И.
В.
«SimPowerSystem:
Моделирование
электротехнических устройств и систем в Simulink» / И. В. Черных. –
Москва : ДМК Пресс, 2011. – 546 с.
УДК 681.5
Do'stlaringiz bilan baham: 
