潛油電泵具有排量大,操作維護(hù)簡單等優(yōu)點,在油田的原油生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。但是潛油電泵不同于其他地面采油設(shè)備,潛油電機、電泵都在井下,停機后受油井出砂、單流閥閉合不嚴(yán)等影響會出現(xiàn)沙卡、電機反轉(zhuǎn)等現(xiàn)象,再次啟動時容易發(fā)生卡泵、斷軸、燒毀電機等事故,一旦出現(xiàn)欯障就需要提岀管柱進(jìn)行作業(yè)修理,費用很高,還會嚴(yán)重影響原油產(chǎn)量。即使造成電泵停機,從發(fā)現(xiàn)停機到恢復(fù)生產(chǎn)也需要較長的時間,同樣會造成產(chǎn)量損失。晃電是造成潛油電泵意外停機的主要原因之一。一次晃電可能造成幾十上百口潛油電泵停機,嚴(yán)重影響油田的原油生產(chǎn)。

晃電對潛油電泵的影響

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路、雷擊或大負(fù)荷投切等均會造成供電系統(tǒng)電壓發(fā)生波動或停電,也就是通常所說的晃電。當(dāng)晃電發(fā)生時潛油電泵由于慣性和殘壓的存在可能仍在運轉(zhuǎn),但是由于電壓瞬時下降到了主控元件工作臨界值以下,保護(hù)控制儀和真空接觸器已經(jīng)不能正常工作導(dǎo)致潛油電泵停機。由此帶來的是產(chǎn)量的損失,更為嚴(yán)重的是真空交流接觸器在分?jǐn)噙^程中產(chǎn)生的3~4倍的操作過電壓對電機主絕緣及縱絕緣的損傷,特別是對運行時間較長絕緣已經(jīng)相對老化的電機可能會造成相間、匝間和對地絕緣的擊穿導(dǎo)致電機損壞;再次啟動增加了沙卡、斷軸的危險,還會使保護(hù)器因二次呼吸進(jìn)井液提前失效而縮短電機的使用壽命。所以解決潛油電泵因晃電停機的問題具有很重要的現(xiàn)實意義。

從潛油電泵控制柜原理圖可以看出潛油電機主要受保護(hù)控制儀和真空接觸器的控制。晃電如果潛油電泵保護(hù)控制儀和真空接觸器的正常工作臨界值就會造成潛油電泵停機,通過模擬實驗可以找到以上兩種主控元件保持正常工作的臨界值

通過真空接觸器和保護(hù)控制儀的模擬晃電實驗可以看出,在晃電電壓跌落到40以下,跌落時間超過200ms后兩個器件均可能斷開,晃電的持續(xù)時間95以上都在ls之內(nèi)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生相間短路或接地短路時控制回路電壓甚至可能跌落到0,這種晃電如果時間和幅度達(dá)到臨界值時就會造成潛油電泵因晃電而停機,影響原油生產(chǎn)甚至造成機組損壞的重大損失。