[go: up one dir, main page]

RU2485660C2 - Submersible motor with increased power factor - Google Patents

Submersible motor with increased power factor Download PDF

Info

Publication number
RU2485660C2
RU2485660C2 RU2011138868/07A RU2011138868A RU2485660C2 RU 2485660 C2 RU2485660 C2 RU 2485660C2 RU 2011138868/07 A RU2011138868/07 A RU 2011138868/07A RU 2011138868 A RU2011138868 A RU 2011138868A RU 2485660 C2 RU2485660 C2 RU 2485660C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
submersible motor
capacitor
power factor
module
cosine
Prior art date
Application number
RU2011138868/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011138868A (en
Inventor
Наиль Габдулбариевич Ибрагимов
Руслан Габделракибович Заббаров
Ильнур Дидарович Фаткуллин
Роберт Иршатович Гарифуллин
Дмитрий Сергеевич Грабовецкий
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2011138868/07A priority Critical patent/RU2485660C2/en
Publication of RU2011138868A publication Critical patent/RU2011138868A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485660C2 publication Critical patent/RU2485660C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: submersible motor with increased power factor consists of stator, rotor, node of current lead, hydroprotection system and connected module. The module is designed as a cylindrical body rigidly mounted by internal thread with housing of the submersible motor; it contains low-voltage cosine capacitor fixed inside the module by a rubber gland. In upper and lower bases of the body of low-voltage cosine capacitor there are holes providing oil circulation inside hydroprotection system of the submersible motor in order to prevent the capacitor from impact of high formation pressure. Contacts of the cosine capacitor are in direct contact with oil inside hydroprotection system of the submersible motor. The cosine capacitor is connected electrically to stator windings. During operation of the submersible motor the cosine capacitor generates reactive power and transmits it to stator windings thus compensating inductive component of power and increasing power factor of the submersible motor.
EFFECT: higher power factor.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано для привода погружного электронасоса для подъема жидкости из нефтяных скважин.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to drive a submersible electric pump for lifting liquids from oil wells.

В нефтегазодобывающей отрасли среди бесштанговых насосов наиболее распространенными являются установки погружных электроцентробежных насосов (УЭЦН).In the oil and gas industry, among the rodless pumps, the most common are the installation of submersible electric centrifugal pumps (ESP).

При эксплуатации УЭЦН коэффициент мощности установки составляет 0,7-0,8, в зависимости от расчетного дебита скважины и соответственно подобранного типоразмера насоса. При недогрузках асинхронного электродвигателя коэффициент мощности падает, при этом чем больше реактивная составляющая мощности, тем больше составляют потери активной мощности на ее передачу.During operation of the ESP, the unit power factor is 0.7-0.8, depending on the calculated flow rate of the well and the correspondingly selected pump size. When the asynchronous electric motor is underloaded, the power factor decreases, and the larger the reactive component of the power, the more the loss of active power for its transmission.

Известно, что в качестве привода к установкам электроцентробежных насосов, осуществляющих добычу нефти газа из скважин, используются погружные асинхронные трехфазные электродвигатели (ПЭД). Управление и защита электродвигателей погружных центробежных насосов осуществляется с помощью комплекса оборудования, смонтированного в станции управления.It is known that submersible asynchronous three-phase electric motors (PEM) are used as a drive to the installations of electric centrifugal pumps that produce gas from wells. Control and protection of electric motors of submersible centrifugal pumps is carried out using a complex of equipment mounted in a control station.

Одним из известных способов компенсации потерь реактивной мощности является установка низковольтного косинусного конденсатора в составе оборудования станции управления ПЭД. Но подобная компоновка оборудования имеет существенный недостаток - источник реактивной мощности находится на большом расстоянии (1500-2000 м) от потребителя, то есть погружного электродвигателя, что приводит к увеличению потерь реактивной мощности по длине погружного кабеля, питающего ПЭД.One of the known methods for compensating reactive power losses is to install a low-voltage cosine capacitor as part of the equipment of the PED control station. But this arrangement of equipment has a significant drawback - the reactive power source is located at a large distance (1500-2000 m) from the consumer, that is, the submersible electric motor, which leads to an increase in reactive power losses along the length of the submersible cable supplying the SEM.

Известные погружные электродвигатели [1] имеют классическое исполнение и содержат цилиндрический корпус с укрепленным в нем статором с обмотками, ротор с валом, узел токоввода, систему гидрозащиты двигателя.Known submersible electric motors [1] have a classic design and contain a cylindrical body with a stator with windings fixed to it, a rotor with a shaft, a current lead assembly, an engine hydraulic protection system.

Компоновка УЭЦН погружными электродвигателями в данном исполнении приводит к достаточно большим потерям реактивной мощности.The layout of the ESP with submersible electric motors in this design leads to a rather large loss of reactive power.

Технической задачей изобретения является создание погружного электродвигателя с повышенным коэффициентом мощности.An object of the invention is the creation of a submersible motor with a high power factor.

Решение поставленной задачи достигается за счет максимального приближения источника реактивной мощности к погружному электродвигателю путем размещения низковольтного косинусного конденсатора внутри модуля, присоединенного к ПЭД.The solution to this problem is achieved due to the maximum approximation of the reactive power source to the submersible motor by placing a low-voltage cosine capacitor inside the module connected to the SEM.

Изобретательский уровень предлагаемого технического решения состоит в том, что в результате размещения конденсатора в модуле, жестко соединенном с погружным электродвигателем, сократятся потери активной мощности по длине погружного кабеля, что в свою очередь обеспечит увеличение коэффициента мощности ПЭД за счет сокращения потерь реактивной мощности.The inventive step of the proposed technical solution is that as a result of placing the capacitor in a module rigidly connected to a submersible electric motor, active power losses along the length of the submersible cable will be reduced, which in turn will provide an increase in the power factor of the SEM by reducing the loss of reactive power.

Например, при компенсации 20 квар реактивной мощности скважины, потребляющей 70 кВт, снижение потерь в линии напряжением 6 кВ составляет 13%, при удаленности от подстанции на 3,5 км.For example, with compensation of 20 kvar of reactive power of a well consuming 70 kW, the reduction in losses in the line with a voltage of 6 kV is 13%, with a distance of 3.5 km from the substation.

Предлагаемое устройство поясняется фиг.1 и осуществляется следующим образом.The proposed device is illustrated in figure 1 and is as follows.

Погружной электродвигатель с повышенным коэффициентом мощности состоит из корпуса 6 с размещенными в нем статором, ротором, узлом токоввода, системой гидрозащиты (не показаны), и присоединенного к нему модуля. Модуль представляет собой цилиндрический корпус 2, жестко соединенный внутренней резьбой 5 с корпусом погружного электродвигателя 6 и содержащий внутри себя корпус низковольтного косинусного конденсатора 1, зафиксированного внутри этого модуля резиновой манжетой 4. В верхнем и нижнем основаниях корпуса низковольтного косинусного конденсатора 1 выполнены отверстия 7, обеспечивающие циркуляцию масла системы гидрозащиты ПЭД с целью предохранения конденсатора от воздействия высокого пластового давления. Контакты 8 косинусного конденсатора находятся в непосредственном соприкосновении с маслом системы гидрозащиты ПЭД. Электрически косинусный конденсатор подключается к обмоткам статора.A submersible electric motor with a high power factor consists of a housing 6 with a stator, a rotor, a current lead assembly, a hydraulic protection system (not shown), and a module connected to it. The module is a cylindrical housing 2, rigidly connected by an internal thread 5 to the housing of the submersible motor 6 and containing the housing of the low-voltage cosine capacitor 1, fixed inside this module by a rubber sleeve 4. In the upper and lower bases of the housing of the low-voltage cosine capacitor 1, openings 7 are provided that provide circulation of oil of the hydraulic protection system of the SEM in order to protect the capacitor from the effects of high reservoir pressure. The contacts of the 8 cosine capacitor are in direct contact with the oil of the PED hydraulic protection system. An electrically cosine capacitor is connected to the stator windings.

Данное устройство работает следующим образом.This device operates as follows.

При запуске ПЭД на обмотки статора подается напряжение, передающееся на контакты низковольтного косинусного конденсатора. Под действием напряжения косинусный конденсатор генерирует реактивную мощность и отдает ее в обмотки статора, тем самым компенсируя реактивную составляющую мощности и повышая коэффициент мощности ПЭД.When starting the PEM, voltage is applied to the stator windings, which is transmitted to the contacts of the low-voltage cosine capacitor. Under the action of voltage, the cosine capacitor generates reactive power and gives it to the stator windings, thereby compensating for the reactive component of the power and increasing the power factor of the SEM.

В среднем эффект на одну скважину от внедрения косинусного конденсатора мощностью 20 квар составляет 1900 кВт·ч в год.On average, the effect on one well from the introduction of a cosine capacitor with a capacity of 20 kvar is 1900 kWh per year.

Список использованных источников информации.List of used information sources.

1. «Скважинные насосные установки для добычи нефти». В.Н.Ивановский, В.И.Дарищев, А.А.Сабиров, В.С.Каштанов, С.С.Пекин. «Нефть и газ». М., 2002 г., стр.113-137.1. "Downhole pumping units for oil production." V.N. Ivanovsky, V.I. Darishchev, A.A.Sabirov, V.S. Kashtanov, S.S. Pekin. "Oil and gas". M., 2002, pp. 113-137.

Claims (1)

Погружной электродвигатель, содержащий корпус с размещенными в нем статором, ротором, узлом токоввода, системой гидрозащиты, отличающийся тем, что дополнительно содержит жестко присоединенный к нему посредством внутренней резьбы модуль, включающий в себя низковольтный косинусный конденсатор, закрепленный внутри модуля резиновой манжетой, при этом конденсатор гидравлически сообщается с погружным электродвигателем при помощи сквозных отверстий, выполненных в верхнем и нижнем основаниях корпуса конденсатора. A submersible electric motor containing a housing with a stator, rotor, current lead assembly, and a hydraulic protection system, characterized in that it further comprises a module rigidly attached to it by means of an internal thread, including a low-voltage cosine capacitor fixed inside the module by a rubber sleeve, and the capacitor hydraulically communicates with the submersible motor using through holes made in the upper and lower bases of the capacitor housing.
RU2011138868/07A 2011-09-22 2011-09-22 Submersible motor with increased power factor RU2485660C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138868/07A RU2485660C2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Submersible motor with increased power factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011138868/07A RU2485660C2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Submersible motor with increased power factor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011138868A RU2011138868A (en) 2013-03-27
RU2485660C2 true RU2485660C2 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011138868/07A RU2485660C2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Submersible motor with increased power factor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485660C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599053C1 (en) * 2015-08-28 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Submersible motor
RU2634923C1 (en) * 2016-07-05 2017-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" Device for cosine capacitor protection of submersible electric motor with high power factor from external pore pressure

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU237968A1 (en) * А. А. Богданов, С. Помазкова, В. В. Петрова , В. А. Жиленко Особое конструкторское бюро бесштанговым насосам OIL FILLED MOTOR FOR SUBMERSHIP PUMPS
US2423986A (en) * 1946-02-06 1947-07-15 Naylor Pipe Company Nesting pipe
SU436415A1 (en) * 1971-03-18 1974-07-15 С. Помазкова , А. А. Богданов Особое конструкторское бюро бесштанговым насосам SUBMERSHIP OIL FILLED MOTOR
SU1702489A1 (en) * 1989-07-26 1991-12-30 Центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" Submersible motor
RU2083047C1 (en) * 1992-11-11 1997-06-27 Акционерное общество открытого типа Особое конструкторское бюро бесштанговых насосов - "ОКБ БН-Коннас" Dry-type sealed submersible motor for well pump
RU6650U1 (en) * 1996-12-05 1998-05-16 Игорь Иванович Белоконь LIQUID SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR
RU2115991C1 (en) * 1995-12-05 1998-07-20 Игорь Иванович Белоконь Liquid-filled submersible electric motor
RU2206950C2 (en) * 2001-04-12 2003-06-20 Ооо "Копэн" Submersible motor
RU38859U1 (en) * 2004-03-12 2004-07-10 ООО "Лифт Ойл Гидромаш" SUBMERSIBLE OIL-FILLED ELECTRIC MOTOR WITH HYDRODYNAMIC GREASE FIVE

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU237968A1 (en) * А. А. Богданов, С. Помазкова, В. В. Петрова , В. А. Жиленко Особое конструкторское бюро бесштанговым насосам OIL FILLED MOTOR FOR SUBMERSHIP PUMPS
US2423986A (en) * 1946-02-06 1947-07-15 Naylor Pipe Company Nesting pipe
SU436415A1 (en) * 1971-03-18 1974-07-15 С. Помазкова , А. А. Богданов Особое конструкторское бюро бесштанговым насосам SUBMERSHIP OIL FILLED MOTOR
SU1702489A1 (en) * 1989-07-26 1991-12-30 Центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" Submersible motor
RU2083047C1 (en) * 1992-11-11 1997-06-27 Акционерное общество открытого типа Особое конструкторское бюро бесштанговых насосов - "ОКБ БН-Коннас" Dry-type sealed submersible motor for well pump
RU2115991C1 (en) * 1995-12-05 1998-07-20 Игорь Иванович Белоконь Liquid-filled submersible electric motor
RU6650U1 (en) * 1996-12-05 1998-05-16 Игорь Иванович Белоконь LIQUID SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR
RU2206950C2 (en) * 2001-04-12 2003-06-20 Ооо "Копэн" Submersible motor
RU38859U1 (en) * 2004-03-12 2004-07-10 ООО "Лифт Ойл Гидромаш" SUBMERSIBLE OIL-FILLED ELECTRIC MOTOR WITH HYDRODYNAMIC GREASE FIVE

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2599053C1 (en) * 2015-08-28 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Submersible motor
RU2634923C1 (en) * 2016-07-05 2017-11-08 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" Device for cosine capacitor protection of submersible electric motor with high power factor from external pore pressure

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011138868A (en) 2013-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103797676B (en) For stable underwater power transmission to run underwater high-speed motor or other devices loaded under water
CA2685955C (en) Power transmission system for use with downhole equipment
CN103261571B (en) The system and method stablizing subsea power conveying is provided to seabed high-speed electric expreess locomotive
US9903373B2 (en) Dual motor drive for electric submersible pump systems
AU2015256736B2 (en) Power supply assembly and associated method
RU2009149718A (en) SUBMERSIBLE ELECTRIC MECHANISM WITH FERROMAGNETIC LIQUID
US20150318760A1 (en) High-Voltage Flywheel Energy Storage System
CA2967695A1 (en) Line start permanent magnet motor
JP2015512244A (en) Electric unit for pumped storage power plant
RU2485660C2 (en) Submersible motor with increased power factor
CN203722449U (en) Submersible switched reluctance motor
RU145053U1 (en) INTEGRAL REACTIVE POWER COMPENSATOR
CN202520546U (en) Oil pump driven by direct-current brushless motor
CN104113175A (en) Brushless synchronous generator of mining electric dump truck and mining electric dump truck
AU2012341141B2 (en) System for very long subsea step-out transmission of electric DC power
CN106468277A (en) A kind of powerful submersible pump
CN206283382U (en) A kind of interpolation type oil pump direct connection motor
CN203645477U (en) Motor shaft current eliminating device
KR20190075831A (en) Oil-filled electric motor
RU159922U1 (en) Intra-well surge suppressor
CN215733900U (en) Switched reluctance speed-regulating traction motor for mine explosion prevention
CN205212681U (en) Novel drag electricity generation type motor in two plays axle
US12486742B2 (en) Downhole generator with surface command load switching
CN202218018U (en) High-efficiency energy-saving three-phase asynchronous motor compensator
CN101988508A (en) Complete water filling pump for motor