Выбор и проектирование электрооборудования УЭЦН для откачки нефти из скважин
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ючении IGBT:
(2.73)
где LSn - индуктивность снаббера, которая не должна быть более 10 нГн.
Ток, протекающий через диод снаббера импульсный. Он почти равен отключаемому току коллектора и длится до одной микросекунды.
Отношение максимума тока через диод снаббера к среднему около (20 - 50):1. Диод должен быть высокочастотным и временем восстановления запирающих свойств trr не более 0,3 мкс.
Величина ?U (рис. 2.18) зависит от многих факторов, она не должна превышать 50-60 В. Так, для схем из табл. 5 можно отметить следующее:
бросок напряжения ?U (рис. 2.18) при запирании модуля определяется как параметрами схемы, так и характеристиками IGBT, поэтому ?U не может быть выражен математически;
?U существенно зависит от индуктивности L2 цепей снаббера (L2 не должна быть более 10 нГн);
?U незначительно зависит от резистора Rg на входе затвора и от температуры;
?U не определяется величиной емкости снаббера. Следовательно, для ограничения ?U важно ограничить индуктивности L1 и L2 за счет ограничения длины проводов и их бифилярного монтажа.
Емкость конденсатора снаббера определяется величиной второго броска напряжения ?U' (рис. 2.18), который не должен превышать 20 - 25 В. Учитывая, что индуктивность проводов между электролитическим конденсатором и IGBT модулем равна L1, отключаемый ток равен IС - выражение для расчета емкости представится в следующем виде:
(2.74)
Хотя емкость конденсатора снаббера определяется величиной L1 и может быть рассчитана по (2.69) окончательно определить С можно, фактически установив модуль и определив перенапряжение. Типичное значение емкости снаббера составляет 1 мкФ на 100 А коммутируемого транзистором IGBT тока.
Исходя из величины тока, коммутируемого транзистором IGBT, а именно ICmax = 639,3 A выбираем емкость снаббера C = 6 мкФ, и применяем конденсатор высокочастотный типа К78-3 (три конденсатора 1 мкФ/600В, соединенных параллельно).
Сопротивление резистора:
(2.75)
Мощность резистора (схема 3 из таблицы 9):
(2.76)
где - задаемся равным 60 В.
По величине сопротивления и мощности реализуется резистор снаббера из одиннадцати пятиваттных сопротивлений типа SQP 5 Вт 10 Ом, соединенных параллельно, для получения эквивалентного сопротивления 0,9 Ом мощностью 55 Вт.
Заключение
Установка скважного центробежного насоса постоянно совершенствуется, увеличиваются эффективность, надежность и долговечность ее узлов, снижается стоимость установок, и проверяются принципиально новые схемы установок.
Наиболее широко до недавних пор велись работы по усовершенствованию узлов электрооборудования установок, имеющих наименьшую надежность и долговечность при нормальных условиях эксплуатации. Опыт такой эксплуатации установок показал, что до 80% всех подземных ремонтов вызвано выходом из строя электродвигателя, его гидрозащиты и кабеля. Естественно, первоочередная задача в таких условиях - совершенствование этих узлов и станции управления, которая должна защищать их от аварийных режимов.
Например, на АО АЛНАС проведены работы, в результате которых было повышено сопротивление изоляции погружного электродвигателя (ПЭД) на порядок (с 200 до 2000 МОм).
Внедрено тестирование изоляции ПЭД по индексу поляризации, что существенно повышает эксплутационную надежность электродвигателей.
Опробованы и находятся в стадии внедрения новые выводные провода, которые обладают лучшей термостойкостью, сопротивлением изоляции, меньшими токами утечки, меньшим и стабильным размером наружного диаметра. Для пропитки статоров опробован новый компаунд, в котором практически нет летучих веществ, в результате чего удалось добиться лучшего заполнения пазов. Компаунд термостоек при температуре 180 - 200 С, при опытной пропитке показал сопротивление изоляции 2000 МОм при температуре 126 С.
Разработана, изготовлена и прошла промысловые испытания опытная партия кабельных муфт, конструктивно выполненных по принципу громоотводов. Наконечники муфты залиты в изоляционном материале, что обеспечивает их герметичность и исключает продольное перемещение. Герметичность соединения с головкой ПЭД обеспечивается радиальным уплотнением.
В той же фирме на протяжении ряда лет изготавливались двигатели, оснащенные погружными датчиками системы телеметрии СКАД-2. В настоящее время в кооперации с Ижевским радиозаводом, создали и поставили на промысловые испытания двигатели типа 6ПЭД с системой телеметрии нового поколения. Новая система телеметрии позволяет контролировать и регистрировать следующие параметры:
давление окружающей среды;
температуру окружающей среды;
давление во внутренней полости двигателя;
температуру обмотки электродвигателя;
уровень вибрации в двух плоскостях;
токи утечки (сопротивление изоляции) системы: трансформатор - кабель - электродвигатель.
Список литературы
снаббер напряжение трансформатор охладитель
1.Ивановский В.Н., Дарищев В.И., Сабиров А.А., Каштанов В.С., Пекин С.С. Скважные насосные установки для добычи нефти. - М.: Нефть и газ, 2002.
2.Электротехнический справочник: В 4 т.
Т. 2., 2001 Электротехнические изделия и устройства, разд. 37
Т. 4., 2002 Использование электрической энергии раздел 56
.Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. - М.: Транспорт, 1999. - 464 с.
4.Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. - СПб.: Корона, 1998. - 400 с.
.Справочник по