Способ контроля изоляции обмотки погружного электродвигателя Советский патент 1962 года по МПК G01R31/06 H02H3/10 

Известны способы контроля изоляцин погружных электродвигателей (электронасосов или электробуров) во время их работы в скважине, при которых контрольное измерение изоляции осуществляется с поверхности земли. В таких способах измеряется изоляция всей установки в целом (электродвигателя, токопровода и наземной сети) без определения места нарушения изоляции.

Для замера изоляции только электродвигателей приходится отключать установку от сети, что приводит к нарушению технологического режима.

Известны также применение токов высокой частоты для о-пределения заземления и способ защиты электродвигателей от замыканий на землю с использованием напряжения нулевой последовательности.

В предлагаемом способе дистанционного контроля состояния изоляции шогружного электродвигателя новым является использование установленного на забое скважины генератора высокой частоты в сочетании с дифференциальным способом сравнения сопротивления нулевой Последовательности с сопротивлением изоляции обмотки электродвигателя относительно земли, для этого сравнивают соответствующие напряжения.

Это отличие позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния изоляции обмотки погружного электродвигателя непосредственно во время его работы, вследствие практического исключения влияния сопротивления токопровода на результаты измерений.

На чертеже приведена схема устройства для контроля состояния обмотки погружного электродвигателя.

В качестве чувствительного элемента в схеме используется .поляризованное или дифференциальное реле 1. Одну из обмоток этого реле подключают к началу обмотки погружного двигателя 2, а вторую к ну№ 149832- 2 левой точке. При использовании реле постоянного тока его обмотки получают питание через выпрямители BI и 62. Конденсаторы Ci и С служат для разделения измерительной цепи от силовой, а сопротивления / и Rz для регулирования реле.

Источник измерительного сигнала - генератор высокой частоты 3, 5станавливаемый в глубиннбй части устройства или на поверхности, присоединяют к токоподводу через разделительный конденсатор Сз к одной фазе или к трем фазам. Токопровод подключают к сети через трансформатор 4 или автотрансформатор.

Схему настраивают так, что при хорошей изоляции обмотки электродвигателя контакт чувствительного элемента /Ci разомкнут. По мере ухудшения изоляции обмотки будет происходить уменьшение сопротивления нулевой последовательности двигателя. При этом ток во второй обмотке реле / будет уменьшаться и три достижении установленного уровня, соответствующего определенной величине сонротивлеяия изоляции, реле замкнет контакт /С и включит пульсатор /7, который будет с определенной частотой замыкать контакт КП, модулируя ток генератора 3. Эта модуляция будет обнаружена демодулятором 5, который приведет в действие соответствующее сигнальное устройство или отключит установку.

Использование дифференциального способа оценки состояния изоляции обмотки электродвигателя позволяет практически свести к нулю влияние состояиия изоляции токоподвода, если в качестве чувствительного элемента применить устройство логометрического типа, при котором момент срабатывания уст1ройства будет зависеть лишь от состояния обмотки.

Предлагаемая схема легко может быть совмешена с другиами телеизмерительными устройствами, применяемыми в настоящее время для измерения глубинных цараметров скважин, эксплуатируемых погружными электронасосами.

Проведенные авторами изобретения исследования показали, что порядок величин входных сопротивлений токоподвода и промысловой сети одинаков, поэтому не требуется отключения установки во время измерения при контроле за состоянием обмотки погружного электродвигателя, что имеет большое значение в нефтедобыче и бурении скважин.

Предмет изобретения

Способ контроля изоляции обмотки погружного электродвигателя во время работы с использованием нелинейной зависимости между сопротивлением нулевой последовательности на входных зажимах обмотки двигателя и сопротивлением изоляции относительно земли, и вспомогательного источника тока высокой частоты, отличающийся тем, что, с целью определения места повреждения путем исключения влияния сопротивления токоподвода на результаты измерений, генератор высокой частоты устанавливают на забое окважины, а сравнение сопротивления нулевой последовательности на входных зажимах обмотки двигателя и сопротивления изоляции обмотки двигателя относительно земли производят дифференциальным путем, для чего сравнивают соответствуюшие напряжения.