Т. 329, № 10

Повышение устойчивости погружных электродвигателей установок электрических центробежных насосов при провалах напряжения с помощью адаптивной защиты минимального напряжения

Актуальность. Значительная доля механизированной добычи нефти осуществляется с помощью установок электрических центробежных насосов. В их состав входит погружной асинхронный электродвигатель, который обладает низкой устойчивостью к кратковременным нарушениям электроснабжения из-за особенностей конструкции. Для уменьшения влияния таких нарушений применяют защиту минимального напряжения. Её характеристики срабатывания имеют строго заданную форму и не учитывают текущий режим работы погружного электродвигателя, также при изменении режима работы происходит смещение границы динамической устойчивости электродвигателя и появляется область между этой границей и характеристикой срабатывания защиты, что приводит к необоснованным отключениям установок электрических центробежных насосов. Для уменьшения числа таких отключений необходимо разработать защиту минимального напряжения погружного асинхронного электродвигателя с адаптивной характеристикой срабатывания. Цель исследования: повысить устойчивость погружного асинхронного электродвигателя за счет разработки защиты минимального напряжения с адаптивной характеристикой срабатывания. Объекты: защита минимального напряжения, погружной асинхронный электродвигатель. Методы: математическое моделирование на основе уравнений Парка-Горева для погружного асинхронного электродвигателя; имитационное моделирование защиты минимального напряжения с адаптивной характеристикой срабатывания, включающей искусственную нейронную сеть, в программном пакете Matlab Simulink. Результаты. Разработана имитационная модель защиты минимального напряжения погружного асинхронного электродвигателя с адаптивной характеристикой срабатывания на основе искусственной нейронной сети. Произведено моделирование защиты минимального напряжения с адаптивной характеристикой срабатывания для погружного асинхронного электродвигателя. Установлено, что приближение характеристики срабатывания защиты минимального напряжения к границе динамической устойчивости позволит увеличить коэффициент запаса устойчивости по напряжению до 12 %.

Ключевые слова:

защита минимального напряжения, характеристика срабатывания, динамическая устойчивость, погружные асинхронные электродвигатели, искусственные нейронные сети, центробежные насосы, математическое моделирование, уравнения Парка-Горева, имитационное моделирование, MatLab Simulink, труды учёных ТПУ, электронный ресурс,

Авторы:

Лосев Федор Алексеевич

Сушков Валерий Валентинович

Тимошкин Вадим Владимирович

Мартьянов Антон Сергеевич

Скачать PDF