8.5 Дизель-электрический привод
Дизельный привод главных механизмов буровых установок имеет существенные недостатки. Стремление улучшить характеристики дизельного привода, упростить кинематику и повысить производительность буровых установок, увеличить срок службы дизеля и улучшить условия труда буровых бригад привело к созданию гидравлических и электромашинных передач от дизеля к исполнительным механизмам.
Введение гидравлических передач (турботрансформаторов) увеличивает перегрузочную способность привода по моменту, исключает ряд нежелательных явлений при совместной работе дизелей на общую трансмиссию, улучшает условия работы дизелей и в ряде случаев увеличивает скорости подъема инструмента.
Электромашинные передачи постоянного тока дают почти те же результаты и, кроме того, позволяют упростить кинематическую схему установки и улучшить условия труда буровой бригады.
Применение электромашинных передач переменного тока имеет те же цели, а также дает возможность упразднить вспомогательные дизель-электростанции, поскольку двигатели вспомогательных механизмов получают питание от генераторов электромашинной передачи. При наличии электромашинных передач переменного тока наиболее благоприятны условия для унификации буровых установок, предназначенных для работы в электрифицированных и неэлектрифицироваппых районах.
Однако во всех случаях применение электромашинных и в особенности гидравлических передач связано с потерями мощности. Кроме того, в ряде случаев может оказаться, что электромашинные передачи усложняют обслуживание привода, увеличивают его массу или снижают надежность.
Применение дизель-электрического или дизель-гидравлического привода вместо чисто дизельного не всегда целесообразно, так как в каждом отдельном случае нужно сделать соответствующий технико-экономический сопоставительный анализ с учетом конкретных условий работы установки: способа и времени проходки скважин; расстояния, на которое нужно перевозить установку; геологических условий проходки скважин; квалификации обслуживающего персонала; наличия в УРБ электроремонтной базы и пр.
8.6 Электрооборудование вспомогательных механизмов
Независимо от типа электропривода главных механизмов привод большей части вспомогательных механизмов осуществляется асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором напряжением 380 В с дистанционным управлением. Электропривод компрессора низкого давления после его пуска управляется автоматически в зависимости от давления сжатого воздуха. После увеличения давления до 0,8—0,9 МПа реле давления отключает электропривод; при снижении давления до 0,6—0,7 МПа — вновь включает его.
В схемах управления предусмотрены различные блокировки, о6еспечивающие требуемую последовательность включения вспомогательных и главных механизмов. Все двигатели вспомогательных механизмов имеют нулевую защиту, защиту от коротких замыканий, перегрузки и однофазного включения, осуществляемую расцепителями установочных автоматов и тепловыми реле пускателей. Все аппараты сосредоточены на соответствующих станциях и пультах управления.
В установках с неавтономным приводом главных механизмов питания электроприводов вспомогательных механизмов подается от электрической сети через трансформатор 6000/400 В. От этого же трансформатора питаются цепи освещения. При перерывах в электроснабжении буровой установки необходимые вспомогательные механизмы питаются от резервной дизель-генераторной электростанции. В установках с автономным приводом (дизельных или дизель-электрических) независимо от рода тока электроприводов главных механизмов двигатели вспомогательных механизмов питаются от дизель-генераторной электростанции переменного тока мощностью 100 кВт. Для автоматического регулирования напряжения этой электростанции
применена схема регулятора с фазным компаундированием типа УБКО.
Современные буровые установки оснащены комплексом механизмов для автоматизации спуско-подъема АСП, позволяющим совмещать развинчивание, свинчивание и перестановку свечей с перемещением порожнего элеватора. В качестве привода тележки и стрелы механизмов АСП применены асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором МТК-Ш-6 (3,5 кВт, 380 В, 870 об/мин при ПВ = 25%). Принципиальная схема управления АСП показана на рис. 8.9.
Рис. 8.9. Принципиальная схема управления электроприводами механизмов АСП-3.
Для повышения надежности работы основного электрооборудования в схемах принято раздельное питание цепей освещения и управления. Освещение буровой установки общей мощностью 14 кВт разбито на группы: вышка освещена 14 светильниками; буровая площадка и блок двигателей—16 светильниками; насосный блок, система глиноприготовления и территория— 12 светильниками; освещение «безопасности»— 12 В; аварийное освещение получает питание от аккумуляторной батареи. Члены буровой бригады и электромонтеры снабжены также переносными аккумуляторными фонарями.