Электроснабжение и электроборудование буровой установки (стр. 7 из 12)

В серийных электрифицированных буровых установках для привода буровой лебедки и ротора применяют асинхронные двигатели с фазным ротором. Эти двигатели являются модификацией единой серии и рассчитаны для эксплуатации в неотапливаемых помещениях с нормальной средой.

Рассмотрим схему управления двигателя буровой лебедки. Для включения двигателя лебедки предварительно включают двигатель насоса, подающего смазку в редуктор. При всех остальных защитах и блокировках, находящихся во включенном положении, втянется якорь реле и катушка нулевого контактора К будет подготовлена к включению.

Управление электроприводом лебедки осуществляется командо-контроллером с пульта бурильщика. При установке контроллера в нулевое положение контактор включается и

шунтирует своим замыкающим блок-контактом контакт коммандо-контроллера.

При влючении К выпрямленное напряжение равное 170В поступает на зажимы цепей управления. Одновременно К контактор подготавливает цепь питания катушек контакторов. В цепи этих контакторов введены размыкающие контакты реле времени, которые осуществляют дуговую блокировку и исключают одновременность включения контакторов.

Двигатель разгоняется в четыре ступени в функции времени. При повороте ручки вправо в четвертое положение включается контактор, запускается двигатель лебедки и размыкающий блок-контакт размыкает цепь катушки. Отключаясь с выдержкой времени, замыкает цепь катушки контактора К1. Контактор ускорения К1 замыкает первую ступень сопротивлений в цепи ротора двигателя и своими размыкающими блок-контактами разрывает цепь катушки реле, которая с выдержкой времени замыкает размыкающий блок-контакт в цепи катушки. Контактор К2 выводит вторую цепь сопротивлений и размыкает цепь катушки, с выдержкой времени включается контактор и выводит 3 цепь сопротивлений.

Для устранения ударных нагрузок в кинематических передачах в системе предусмотрена предварительная ступень включения приводного двигателя с малым моментом, создающая возможность предварительного натяжения во всех звеньях передач. Первая ступень ускорения обеспечивает плавный съем инструмента с клиньев ввиду малого превышения момента, развиваемого двигателем, над моментом нагрузки; вторая – интенсивный разгон после снятия инструментов с клиньев; третья – разгон инструмента до максимальной скорости.

Механическая характеристика привода имеет высокое заполнение при ограниченном количестве контакторов, что повышает надежность работы привода. Требуемая форма механической характеристики обеспечивается включением дросселя и активного сопротивления в роторную цепь. В процессе разгона двигателя на ступенях ускорения частота тока в роторе уменьшается, вследствие чего индуктивное сопротивление дросселя в цепи ротора снижается от некоторого максимального значения практически до нуля. Благодаря этому явлению ток в роторе и статоре и момент двигателя незначительно уменьшаются с увеличением скорости за период разгона, что позволяет обеспечить плавный и достаточно интенсивный разгон лебедки. Тем не менее при переходе с одной степени ускорения на другую наблюдается скочкообразное изменение момента.

В схеме управления двигателя лебедки предусматриваются следующие защиты и блокировки: нулевая блокировка, препятствующая произвольному пуску двигателя после срабатывания защиты; защита от перегрузок и двухфазных включений (токовое реле с ограниченно зависимой выдержкой времени); блокировка, предотвращающая работу двигателя при неработающем маслонасосе.

2.12 Учет и экономия электроэнергии

Потребление электрической энергии установками измеряют счетчиками индукционного типа для двух-, трех- и четырехпроводных сетей, рассчитанными на 5 А, напряжением 220, 380 В. Для непосредственного включения счетчики изготовляют на ток силой до 100 а. Чтобы расширить пределы применения счетчиков, используют трансформаторы тока и напряжения. В двухпроводной сети используют однофазные счетчики, в других - трехфазные. Схемы включения счетчиков приведены на рисунке 1.5. Расход энергии определяют по показанию счетчика. Для учета реактивной энергии в трехфазной сети применяют специальные трехфазные счетчики реактивной энергии. При включении счетчиков через трансформаторы тока необходимо согласовать выходные и входные концы трансформаторов: зажимы первичной обмотки трансформатора тока обозначают буквами Л₁ и Л₂, а зажимы

вторичной обмотки - буквами И₁ и И₂. Если провод от ввода подведен к зажиму Л₁ то провод от зажима И₁ вторичной обмотки тока соединяют с входящим зажимом счетчика.

Учет электроэнергии на буровой установке БУ-2500ЭУ ведется в шкафе КРУ типа КРУЭ-6(10)У2В электросчетчиком активной и реактивной энергии типа СЭТ3р. Напряжение электросчетчика U = 100 В, I = 5 А, f = 50 Гц.

Рисунок 2.6

2.13 Расчет заземляющих устройств

Заземление электрического оборудования на буровой осуществляется через основание буровой является сварной, неразборной конструкцией и связывается с контуром заземления. В местах соединений частей основания и вышки выполняется электрическая связь сваркой.

Определим сопротивление пруткового электрода:

(2.64)

Определим удельное сопротивление грунта:

(2.65)

Выбираем тип грунта и выписываем его удельное сопротивление:

Грунт - суглинок Р_из = 100 Ом см

y = 1,5

Определим ток однофазного замыкания на землю:

(2.66)

Определим сопротивление заземляющего устройства на стороне 6 кВ:

(2.67)

U_з = 125 В, так как заземляющее устройство является общим для 6 кВ и 0,4 кВ.

Так как R_з = 1250 Ом является недопустимо большой величиной, то ориентируемся на норму заземляющего устройства по ПУЭ для 0,4 кВ и берем R_з = 4 Ом.

Определяем коэффициент экранирования по следующим условиям:

n_э = 10;

Определяем количество электродов:

(2.68)

Дополнительно для уменьшения сопротивления заземления используются заземлители- обсадная колонна водяного колодца и обсадная колонна буровой скважины.

2.14 Спецификация на электрооборудование и материалы

Таблица 2.14

Оборудование	Тип	Кол-во	Ед.измер.
1	2	3	4
Электродвигатель лебедки	АКБ-13-62-8	1	шт
Светильники	ВЗГ-150	9	шт
ДЭС	АС-640/51-АН	3	шт
Разъединитель	РВЗ10/630ШУ3	1	шт
Вакуумный выключатель	ВВТЕL-10-12,5/1000У2	1	шт
Трансформатор тока	ТОЛ-10-1-2У2	1	шт
Рубильник	Р2525	2	шт
Кабели	КГ 4´25 КГ 4´120 КГ 4´185 КГ 1´120 КГ 4´6 КГ 4´10 КГ 4´25 КГ 4´2,5 КГ 4´1,5 КГ 3´2,5 КГ 4´4	0,05 0,2 0,45 0,1 0,1 0,15 0,2 0,2 0,4 0,05 0,2 0,2	км км км км км км км км км км км км
Распределительное устройство	КРУЭ-6-У-2В	1	шт
Трансформатор напряжения	НОЛ.0,8-6-УТ2	1	шт
Вакуумный контактор	КВТ-1,4-25/160УЗ-2	1	шт
Ограничитель перенапряжения	ОПН-КР/ТЕL-6/6ОУ12	1	шт
Автоматический выключатель	ВА-53-41,Iн<400А ВА-51-31,Iн>400А	1 2	шт шт
Магнитный пускатель	ПМ12,	18	шт

3 ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАШИТА

3.1 Техника безопасности при монтаже электрооборудования и электросетей

Приступая к работе по такелажу бурового электрооборудования и электросетей, сначала проверяют исправность такелажных и монтажных приспособлений, целость тросов, канатов и их соответствие массе перемещаемых грузов.

Вновь поступающие рабочие, прежде чем приступить к электромонтажным работам бурового электооборудования, должны пройти вводной инструктаж и инструктаж на рабочем месте. После обучения безопасным методам работ ежегодно должны проводиться проверка знаний персонала с присвоением ему соответствующей квалификационной группы по технике безопасности. Для обладания наиболее прогрессивным методами работы и повышения знаний должна проводиться систематическая учеба с персоналом и инструктаж на рабочем месте по технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране и другим действующим правилам охраны труда и технике безопасности при производстве электромонтажных работ.