15.3. Электропривод бурового станка

электропривод бурового станка

Для привода бурового станка применяются трехфазные асинхронные двигатели типа ТБ-8-95 (номинальная мощность 95,5 кет, 730 синхронных об/мин, 440 в и 165 а). Электродвигатель реверсивный и с длительной регулировкой числа оборотов до 50%.
При глубоком бурении (до 2300 м) применяют два двигателя указанного типа, соединяемые с четырехскоростной лебедкой посредством двухмоторного редуктора.
При мелком бурении (до 1200) ограничиваются одним двигателем того же типа.

Каждый двигатель имеет свою станцию управления, состоящую из элементов сопротивления, контроллера, масляного выключателя ВМ-5, однофазного трансформатора тока и аппаратуры защиты. Конструктивно каждая станция выполнена в виде одной сборки, т. е. все вышеперечисленные аппараты собраны на общем каркасе.
При работе двух двигателей включение их производится бурильщиком через общий тросе; так же производится и переключение контроллера с одного положения на другое.

Аппаратура защиты двигателя при станции управления состоит из двух максимальных и одной нулевой катушек. Максимальные катушки, устанавливаемые на двух фазах, защищают двигатели от чрезмерных перегрузок при спускоподъемных операциях. На некоторых промыслах для защиты бурильных труб от чрезмерных напряжений, возникающих при перегрузках двигателя, применяют еще при самом бурении максимальную защиту с независимой выдержкой времени, воздействующую на нулевую катушку масляного выключателя сборки. Эта защита состоит из максимально-мгновенного реле и реле времени.
Для привода грязевого насоса применяются трехфазные асинхронные двигатели нескольких типов:
а) ТБ-8-95 на 95,5 кет, 440 в, 750 оборотов в минуту со всей станцией управления;
б) АТБ-13В-8 изготовления ХЭМЗ на 185 кет, 730 оборотов в минуту, 440 в, со станцией управления.

В связи с ростом глубины скважин и развитием скоростных методов бурения был разработан и выпущен новый электропривод вращательного бурения.
В этом приводе помимо увеличения мощности моторов было введено автоматическое контакторное управление вместо ручного контроллерного управления. Такое управление помимо лучшего и полного использования мощности двигателей предупреждает последние от перегрузок.

Устройство и работа электропривода

Привод состоит из следующих частей:
а) двух электродвигателей мощностью 130 кет каждый для привода лебедки;
б) двух роторных и двух статорных станций для этих моторов;
в) одного электродвигателя мощностью 130 кет или 180 кет для индивидуального привода ПИР;
г) роторной и статорной станций к этому мотору;
д) командоаппарата;
е) поста управления.
Эти моторы выпускались с удлиненным валом, полевым подшипником и предназначены были также для привода грязевых насосов. На валу мотора устанавливался клиноременный шкив диаметром 600 мм под клиновидные ремни профиля Д.
Командо аппарат состоит из двух самостоятельных контроллеров, укрепленных на общем основании. Перемещением рукоятки каждого контроллера в ту или иную сторону от среднего положения производят включение контакторов.
Пост управления представлен чугунной колонкой, на верхней части которой крепится железная четырехугольная коробка; к бокам ее на кронштейнах монтируют электроизмерительные приборы (амперметры, вольтметр и индикатор веса).

Пуск и регулирование моторов осуществляются введением в цепь ротора соответствующих ступеней пускорегулирующего сопротивления и перемыканием этих ступеней контактами контакторов, что вызывает переход двигателя с одной механической характеристики на другую.
Пуск моторов осуществляется переводом рукоятки командо-контроллера в крайнее переднее положение в направлении от себя. Реверсирование производится переводом рукоятки контроллера с одного крайнего положения («Вперед») в другое крайнее положение («Назад»).
Электродвигатели на редукторе могут работать порознь и совместно. При совместной работе одновременность включения достигается одновременным перемещением рукояток обоих командо-аппаратов.

Подключение электропривода

Доставленное в буровую оборудование должно быть немедленно расставлено по заранее предусмотренным местам и основательно укреплено. Основание, на котором устанавливают станции управления и пульт управления, должны быть изолированы от фундаментов электродвигателей, лебедки и прочего оборудования во избежание резкого сотрясения аппаратуры электропривода.
Необходимо также устройство надлежащего заземления, выполненного в соответствии с электротехническими правилами. Электропроводка должна быть проложена под полом буровой на металлических скобах и на всем протяжении защищена от механических повреждений.
Для срочного отключения всех электроустановок буровой (в случаях газового выброса и пр.) на лебедке необходимо установить кнопку «Стоп».
Для выработки электроэнергии строят специальные электростанции, мощность которых определяется перспективами развития промышленности данного района области, сельского хозяйства и бытового потребления.

Подвод электроэнергии

Электроэнергия к месту потребления передается по проводам, причем в некоторых случаях на большое расстояние.
Для того чтобы передать большее количество электроэнергии и дать ее потребителю соответствующее напряжение, практически прибегают к высоким напряжениям. Напряжение в сети передач достигает 22 000, 35 000, 100 000 в и более.
Полученную к месту потребления энергию под таким напряжением необходимо трансформировать (преобразовать) в напряжение, на которое рассчитано электрооборудование данного предприятия. На промыслах наиболее распространено напряжение 6000 в. На промыслах Азнефти, Грознефти еще кое-где сохранилось напряжение 3000 и 2000 в. Электроэнергия напряжением 2000-6000 в передается на расстояние до 6 км, где непосредственно у буровых трансформируется на 440-380-220 е.
Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, изменяющий напряжение подведенной к нему электрической энергии.
Трансформатор состоит из кожуха, внутри которого находится железный сердечник с двумя не связанными между собой обмотками.
Первичной обмоткой называется та, к которой энергия, вторичной -та, от которой энергия идет к потребителю. Когда к первичной обмотке подводится высокое напряжение, трансформаторы называются понизительными, и когда к этой обмотке подводится низкое напряжение.
Изменение напряжения электрического тока трансформатором основано на явлении электромагнитной индукции.

Трансформаторы

Трансформаторы изготовляются трехфазные и однофазные. В первом случае в буровой устанавливается один трехфазный трансформатор, во втором три однофазных.
В качестве изолятора и как охлаждающая среда в трансформаторе находится специальное трансформаторное масло. Основные требования, которые предъявляются к трансформаторному маслу, следующие: высокая температура вспышки (140-180° С), высокая электрическая прочность, отсутствие кислот, щелочей и влаги.
Периодически необходимо проверять масло на влажность и в случае надобности сушить его или заменять.

Трансформаторы обычно устанавливают на открытом месте, огораживая высоким деревянным забором во избежание несчастных случаев с людьми и животными, или же их устанавливают в отдельных небольших деревянных помещениях, вынесенных за пределы буровой. Подача электроэнергии к буровой от трансформатора производится бронированными кабелями сечением не менее 3 х 25 мм2. Предусматривается, как правило, прокладка резервного кабеля на случай повреждения основного кабеля.

Буровой масляный выключатель

Буровой масляный выключатель представляет собой обычный трехполюсный выключатель, контакты которого опущены в масло. Предназначен для включения буровой установки в сеть низкого напряжения и выключения установки.
Масляные выключатели автоматизированы, имеют специальные максимальное и минимальное реле, из которых первое выключает масляный выключатель при создании сильных токов, выше установленных, второе при резком понижении напряжения.
Наиболее распространены в бурении масляные выключатели завода «Электроаппарат» в Ленинграде ВМ-5 и ВМ-16.
Одной из тяжелых аварий при бурении, связанной, как правило, с несчастными случаями с людьми, является «полет» инструмента в скважину. Зарегистрировано много случаев, когда эта авария возникала вследствие затаскивания талевого блока под кронблок с последующим порывом талевого каната. Такого рода аварии, как правило, вызывались невнимательной работой бурильщика и отсутствием достаточного освещения в буровой.
Для предупреждения подобных аварий при наличии в буровой электродвигателей обязательна установка в буровой противозатаскивателя.
В башне буровой на расстоянии примерно 3-4 м от кронблока к поясу буровой крепится мягкий оцинкованный канатик диаметром 4-6 мм. Канатик этот пропускается горизонтально между канатами талевой системы к противоположной стенке буровой, где, огибая ролик или специальное направление, опускается с наружной стороны буровой к первому поясу. На конце канатика подвешивается груз, который все время поддерживает канатик в натянутом состоянии.

На высоте, удобной для осмотра, устанавливается розетка на электролинии, питающей электропривод. Вилка розетки шнуром закрепляется к натянутому канатику противозатаскивателя. В таком положении буровая установка питается энергией нормально.
Когда по недосмотру бурильщика талевый блок подойдет вплотную к горизонтально натянутому канатику и будет продолжать движение вверх, он увлечет за собой канатик и выдернет вилку из розетки,, следовательно, разомкнет сеть и питание электромоторов прекратится, лебедка остановится.
Для пуска мотора в ход надо вилку вставить в розетку, что выполняется бурильщиком.

Понравилась эта статья? Поделитесь ею!