RU2485660C2 - Submersible motor with increased power factor - Google Patents
Submersible motor with increased power factor Download PDFInfo
- 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
Links
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 abstract 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
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
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)
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)
| 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)
| 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 |
-
2011
- 2011-09-22 RU RU2011138868/07A patent/RU2485660C2/en active
Patent Citations (9)
| 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)
| 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 |