ВНУТРИСКВАЖИННЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Полезная модель относится к области электротехники и внутрискважинного оборудования, а именно может быть использована для ограничения перенапряжений, оказываемых влияние на сопротивление изоляции установки электрического центробежного насоса внутри скважины с применением погружных насосов с вентильными или асинхронными погружными электродвигателями.
Существующие на данный момент решения для ограничения перенапряжений представлены только в виде наземного оборудования, устанавливаемого на трансформаторных подстанциях или на воздушных линиях, подходящих к станции управления скважин. Такое решение не позволяет ограничивать перенапряжения в изоляции погружных электродвигателей установки электрического центробежного насоса, что приводит к преждевременному выходу их из рабочего состояния. Таким образом, необходимы погружные ограничители перенапряжения, которые позволят снизить общие затраты на эксплуатацию скважин (ремонт и расходные материалы, простой оборудования) на величину порядка 5%.
Известен погружной электродвигатель погружной электродвигатель с повышенным коэффициентом мощности [RU 2485660 С2 МПК Н02К 5/12, опубликован 20.06.2013], содержащий корпус с размещенным в нем статором, ротором, узлом токоввода, системой гидрозащиты, который дополнительно содержит жестко присоединенный к нему посредством внутренней резьбы модель, 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.
Недостатком данного изобретения является невозможность ограничения перенапряжений внутри скважины.
Задачей полезной модели является создание внутрискважинного ограничителя перенапряжений, при осуществлении которой достигается технический результат, заключающийся в возможности ограничения перенапряжений в изоляции оборудования установки электрического центробежного насоса, тем самым происходит поддержание изоляционных свойств оборудования на допустимом уровне.
Указанный технический результат достигается тем, что внутрискважинный ограничитель перенапряжений, содержащий корпус, с расположенными в нем нелинейными варисторами, при этом указанный корпус выполнен с возможностью соединения с электродвигателем, а выходы нелинейных варисторов соединены с шинопроводами и заземляющим проводником.
На фиг. 1 - изображен внутрискважинный ограничитель перенапряжений соединенный с погружным электродвигателем, разрез по А-А.
На фиг. 2 - изображен внутрискважинный ограничитель перенапряжений (вид с боку, сверху).
На фиг. 3 - изображена электрическая схема соединения ограничителя перенапряжений с погружным электродвигателем.
Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений содержит герметичный цилиндрический корпус 2, выполненный из прочного материала, например сталь. Корпус 2 жестко присоединен к погружному электродвигателю 3 (фиг. 1), например, при помощи муфты. Питание электрическим током погружного электродвигателя 3 и внутрискважинного ограничителя 1 перенапряжений происходит по питающим кабелям, которые выходят из корпуса 2. Внутри корпуса 2 колонками установлены соединенные между собой нелинейные варисторы 4 (фиг. 2), количество которых зависит от технических параметров ограничительного устройства, например величины ограничиваемого напряжения. Для возможности электрических соединений внутри корпуса 2 установлены шинопроводы 5 (фиг. 2) для соединения с фазными проводниками А, В, С (фиг. 3), а также шинопроводы 6 (фиг. 2) для соединения с заземляющим проводником РЕ (фиг. 3).
Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений работает следующим образом.
Внутрискважинный ограничитель 1 перенапряжений соединяется с погружным электродвигателем 3, например, при помощи муфты. Шинопроводы 5 параллельно соединяются с фазными проводниками А, В, С кабеля питающего электродвигатель 3. При погружении электродвигателя 3 в забой скважины и включении его в работу, при появлении опасного напряжения для его изоляции, варисторы 4 переходят в проводящее состояние и ограничивают дальнейшее нарастание перенапряжений до уровня, безопасного для изоляции погружного электродвигателя 3. Отвод перенапряжений осуществляется через шинопроводы 6, соединенные с заземляющим проводником РЕ. Когда перенапряжение снижается, варисторы 4 снова возвращаются в непроводящее состояние.