Разработка и обоснование технических решений повышения устойчивости по напряжению электротехнических комплексов установок добычи нефти с центробежными насосами

Объект исследования - электротехнический комплекс нефтедобывающей скважины с установкой электроцентробежных насосов добычи нефти (УЭЦН). Изучена устойчивость по напряжению электротехнического комплекса УЭЦН. Цель исследования - повышение устойчивости электротехнических комплексов УЭЦН к провалам и прерываниям напряжения путем разработки и обоснования технических решений по снижению числа их аварийных остановок. Разработан многомерный показатель устойчивости узла электрических нагрузок. Данный показатель можно использовать для технико-экономического сравнения вариантов технических решений для повышения устойчивости по напряжению. Обоснованы структура и алгоритм функционирования устройства гарантированного питания управляемого привода электродвигателей ответственных механизмов. Данное устройство запатентовано. Обоснованы критерии выбора оптимального сечения кабельной линии, питающей погружной электродвигатель УЭЦН, и запаса энергии двух видов накопителей энергии на основе минимизации суммарных дисконтированных затрат, учитывающие ущерб от простоя УЭЦН по причине нарушения устойчивости. Предложенный технико-экономический критерий выбора сечения кабельных линий, питающих УЭЦН, внедрен в производственную деятельность АО «Самотлорнефтегаз» и ПАО «Гипротюменнефтегаз». Критерий сравнения технических решений для повышения динамической устойчивости используется в АО «Самотлорнефтегаз» при оценке целесообразности установки быстродействующего автоматического ввода резерва на реконструируемых ПС 35/6(10) кВ. Установлено, что наиболее эффективными техническими решениями для повышения устойчивости УЭЦН являются установка быстродействующего автоматического ввода резерва и накопителей энергии, подключаемых к выводам звена постоянного тока частотно-регулируемого электропривода УЭЦН. Выявлено, что для высокодебитных скважин с низкой обводненностью целесообразно совместное применение накопителей энергии и БАВР. Обоснована необходимость применения накопителей энергии для скважин, оборудованных УЭЦН, с длительным временем восстановления электропитания (более 30 мин.).