Устройство для защиты электродвигателя глубиннонасосной штанговой установки, оборудованной станком-качалкой
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических Ресвуолик (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.75 (21) 2145743/07 (51) М. Кл. - H 01Н 7/08 с присоединением заявки ¹ Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий (23) Приорп1ет Опуоликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2 Дата опубликования описания 09.03.77 (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Е. И. Феоктистов, Н. Г. Худяев, Л, К. Прозоров и Н, А. Шорин Специальное проектно-конструкторское бюро Всесоюзного объединения «Союзнефтеавтоматика» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ГЛУБИН НОНАСОСНОЙ ШТАНГОВОЙ УСТАНОВКИ, ОБО РУДО ВАН НО Й СТАН КОМ-КАЧАЛ КО Й Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для защиты двигателей глубиннонасосной штанговой установки скважин, оборудованных станками-качалками, при аварийных режимах, например при обрыве штанг, путем отключения приводного электродвигателя. Известные устройства для защиты основаны в большинстве на применении электромеханических токовых реле и реле мощности (1). Известно также устройство для защиты реле мощности ИМБ-71 (2), состоящего из двух элементов: индукционного с ограниченно-зависимой характеристикой времени действия и электромагнит1 ого, действующего мгновенно, Совместная работа обоих элементов .позвоЛиет получить определенную характеристику срабатывания реле. Однако индукционные и электромагнитные системы хорошо реагируют только на среднее значение измеряемой величины при высоком коэффициенте загрузки привод1юго электродвигателя. Большие пусковые моменты станка-качалки приводят к необходимости завышения установленной мощности приводного элек1родвигателя, т. с. к занижени1о коэффициента загрузки, При повышеш1ой мощности приводного электродвигателя использование устройств электромеханических систем, например токовых реле и реле мощности, малоэффективно, так как среднее значение потребляемого тока меняется очень незначительно. При малой загрузке 5 двигателя в случае обрыва штанг измеряемые величины (тока или мощности) компенсируются потерями в редукторе, а также и других механизмах станка-качалки. Для повышения чувствительности и надеж10 ности защиты станка-качалки при обрыве IlITBHI и других неисправностях наземного оборудования в предлагаемое устройство введены три путевых переключателя положения балансира станка-качалки, контакты двух из 15 них через выпрямители подключены к одному выходу вторичной обмотки трансформатора и через конденсатор ко второму ее выходу, причем обмотка чувствительного органа присоединена через диоды к одноименным зажимам 2.1 конденсаторов, а средняя точка через контакт третьего переключателя положения подключена и общей точке этих конденсаторов. На чертеже изображено описываемое устройство, состоящее из трансформатора тока 1, включенного в цепь последовательно с приводным электродвигателем (на схеме не показан), выпрямителей 2 и 3, путевых переключателей 4, 5, 6 положения балансира станка-качалки> которые х стаповлены В оол асти 30 кривошипно-шатушюго механизма станка 543082 10 качалки. 11óòåâûå переключатели положения балансира выполнены на базе магнитоуправляемых реле, контакты которых замыкаются на заданных положениях балансира посредством воздействия поля постояц)юго магнита. Конденсаторы 7 и 8 выполняют функции ((акопптсльtttti емкостей, Развязывающие диоды 9 11 10 подкл)о tet)BI ii концам 00MQT)(H Ll)вствительного органа на балансном рслс 11, выполненного также на базе магнитоуправляемого рслс, ко)!Такт которого подключен к Олоку управления 12 электродвигателем. Работа устройства защиты основана па сравнении зарядов, накопленных на конденсаторах, пропорциональных потребляемым токам приводного электродвигателя па заданных положениях балансира. В положении балансира станка-качалки, соответствующего, например, движению штанг вверх, срабатывает контакт путевого переключателя 4 и замыкает цепь заряда накопительного конденсатора 7 через выпрямитель 2 папряжением, пропорциональным потребляемому току приводного электродвигателя, со вторичной обмоткой трансформатора тока 1. В положении балансира станка-качалки, соответствующего, папример, движению штанг вниз, срабатывает контакт путевого перекл(очателя 5 и замыкает цепь заряда накопительного конденсатора 8 через выпрямитель 3. В определенном положении балансира ..тяпка-качалки, например в крайнсм верхнем или в крайнем нижнем положении штанг, срабатывает контакт путевого переключателя 8 и замыкает цепь разряда накопительных конденсаторов 7 и 8 через развязывающие диоды 23 23 3() 9 и 10 на балансное реле 11, выходные контакты которого срабатывают только в том случае, когда будет разница накопленных зарядов на конденсаторах 7 и 8, что может быть только при большом разбалацсе станка-качалки, например, при обрыве штанг. Внедрение предлагаемого устройства сокряп(ает время простоя оборудования. (I) О р м у л я и 3 о 0 р с т с )(и я Устройство для защиты электродвигателя глубиннонасосной штанговой установки, оборудованной станком-качалкой, содержащее трансформатор тока и чувствительный орган, контакт которого подключен к блоку управления электродвигателем, о т л и ч а ю щ е с с я тем, что, с целью повышения чувствительпости и надежности, в него введены три путевых переключателя положения ба;. ан. ира станкакачалки, контакты двух из пих через выпрямители подключены к одному выходу вторичной обмотки трансформатора и через конденсаторы ко второму ее выходу, причем обмотка чувствительного органа присоединена через диоды к одноименным зажимам конденсаторов, а средняя точка через контакr третьего переключателя положения подключсна к общей точке этих конденсаторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. «Справочная книга по добыче нефти», изд. «Недра», 1974, гл. XVII. 2. Л. В. Кубланский. «Лвтоматпзация и телсмсханизация добычи нефти», изд. «Москва», 1958, стр. 195 (прототп: t) . 543082 Составпзс.п, Л. Корнеева Техред Е. Петрова Редактор С. Хейфиц Корректор А. Галахова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 32/20 Изд Хо !15 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5
