GB/T 16750.3-1997 潜油电泵机组 试验方法

Gs/T16750.3一1997

前言

本标准是在原中华人民共和国石油工业部标准SY5167.3-87((潜油电泵试验方法和验收规则方基

础上进行制定的

本标准在起草过程中，保留了原SY5167.3-87中经实践证明既符合我国实际需要又不妨碍国际

交流的内容;还根据近年来国内外新技术的发展，对试验方法的内容进行r适当调整与充实。

本标准是系列标准潜《油电泵机组》的第三部分，潜《油电泵机组试验方法》。

本标准自生效之日起代替SY5167.3-87((潜油电泵试验方法和验收规则》。

本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位:国家电动潜油泵质量监督检验中心、大庆石油管理局潜油电泵技术服务公司、胜

利石油管理局无杆采油泵公司。

本标准主要起草人:刘景芳、刘宏玉、姜海峰、李柏东、李淑琴、魏忠印、李云祥。

中华人民共和国国家标准

潜油电泵机组试验方法GB/T16750.3一1997

Thetestmethodforelectricalsubmersiblepumpunits

1范围

本标准规定了油井用潜油电泵机组包括:潜油电机(简称电机)、电机保护器(简称保护器〕、油气分

离器(简称分离器)、潜油泵(简称泵)、潜油电缆(简称电缆)、控制柜、变压器的试验方法。

本标准适用于陆上油田使用的潜油电泵机组的试验和验收。

海上油田使用的潜油电泵机组亦可参照使用。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T16750.2-1997潜油电泵机组技术条件

GB/T6451-1995三相油浸式电力变压器技术参数和要求

3仪器、仪表的选择要求

试验时采用的电压、电流互感器其精度应不低于。2级;电气测量仪表(兆欧表除外)、转矩仪精度

应不低于。.5级，频率、转速表精度不低于。.1级;直流泄漏仪精度应不低于。.2级;流量、扬程(压力)

仪表精度应不低于1.。级;直流电阻测量仪表精度应不低于。.2级;温度表的精度误差应在士1.C.以内.

其他未做规定的测量仪表精度应不低于T/3(T—被检参数允差)。

4潜油电动机

4.1绕组直流电阻

4.，门测量要求

测量绕组直流电阻，应在实际冷状态(将被试电机放在室内，使绕组温度与室温不超过ZK)下进

行。

4.1.2测量方法

测量时转子应静止不动，在电机每两个出线端测量电阻即RUv,Rvw,Rwu>S2,

4.1.3测量结果计算

4.1.3.1三相直流电阻之和R.},n;按式(1)计算。

R,w十Rvw十Rwi,

Rmed_二~-贡一-书’..’.…’，..·…二‘’··..··…‘‘、

4.1.3.2星接Rv,,Rv,Rw三相直流电阻，d2;按式((2)计算。

R,=Rm.a一Rvw!

一

Rv=R-。一R,产

!

Rw=Rmea一Rirv

国家技术监督局1997-03一04批准1997一09一01实施

BGr/'16750.3一1997

4.1.3.3角接Ru.Rv.Rw三相直流电阻,S2;按式(3)计算。

R

Rvw·Rw，

U+Rnv一R.

R-一R、

R

Rwi·Ruv

>+R,.一R-

R.-一R-

R

Rnv·Rvw

W+尺w一R

R-。一Rwi

4.1.3.4三个线端直流电阻的平均值Rm，d2;按式((4)计算。

......1(

Ruv+Rvw+Rwu

找m叭=—

4.1.3.5一相直流电阻R.0，星接按式((5)计算，角接按式(6)计算。

R告“··。一(5)

R=晋R_…。..…(6)

4.1.3.6三相直流电阻不平衡率En}R按式((7)计算。

在Ru,Rv.Rw中确定R.和R.-

R-、一R_

E.R=一~一.R一一X100。。。。。(7)

4.1.4检验结果判定

符合GB/T16750.2-1997中3.2.1.3的规定为合格

4.2冷态绕组绝缘电阻

4.2.1测量要求

4.2.1_1根据被试电机工作电压按表1选择兆欧表。

表1

电机工作电压兆欧表规格

毛500500

50030001000

)30002500

4.2.1.2冷态绝缘电阻测量应在实际冷状态下进行。

4.2-2测量方法

4.2-2.1对于单节或下节电机(尾部有星点)应测量一相对机壳绝缘电阻。

4.2.2.2对于通用节或上节电机，应分别测量三相对机壳绝缘电阻及三相绕组间的绝缘电阻。

4.2.2.3A!9量后均应将绕组对地放电。

4.2.3检验结果判定

三相对地及相间冷态绝缘电阻应符合GB/T16750.2-1997中3.2.1.4的规定为合格

4.3空载试验

4.3.1测量要求

根据电机工作在油井的温度，提供相应温度的循环冷却介质，其冷却介质的流速应为该电机所匹配

泵在规定套管内的实际工作流速(以下简称工作流速，文中提到的工作流速均为大于或等于标准规定的

流速)。出厂检验可不加循环冷却介质民在室温下进行。

4,3.2测量方法

418

cs/T16750.3一1997

电机在工频额定电压下空载启动运行，使机耗达到稳定，即输入功率在半小时前后的两个读数之差

不大于前一个读数的3%开始测量o

首先将电机工作电压提高到1.1-1.3倍额定电压，然后逐渐降低电机工作电压至可能达到的最低

值(电流开始回升时为止)，在此期间测7-9点，每点要同时测取三相电压、三相电流、输入功率、频率，

其中额定电压时为必测点。试验结束应立即在电机出线端测量定子绕组的直流电阻(带试验电缆)

4.3-3测量结果计算

4.3.3.1空载时定子绕组铜耗PoCl,w;按式c(a)计算

Poet=31瑟Rtc····”·············，，···……(8)

式中:Ia—定子空载相电流，A;

R,a—试验结束后定子绕组相电阻，1Ze

4.3.3.2铁耗Psefu机械耗P;,w;按式((9)计算。

P乞=pNe+pfw

=p。一P}c.·..··..·.·····……(9)

式中:Po—空载输入功率，W,

作空载电流特性曲线Io=f(U/UN)和空载输入功率特性曲线Pa=f(UOIUO。为了分离铁耗和机

械耗，作曲线Piu=f巴(Uo/UN)Z],延长P,。曲线的直线部分与纵轴交于P点(见图1),P点的纵坐标即

为机械耗。

UUNo

ra}A

尸ow

PWWP尸a。=一ff(}UUNo

一/一

Pa=f((决)’〕

PLm=二二

C

0l

_UUNo7`IZ，'\(UJ!N,

U。一空载试验电压，V;

UN一一额定电压，V

图1

4.3-3-3三相空载电流中任何一相与三相电流平均值I-的不平衡率。m，按式(10)计算。

t。一入v

x100(10)

#.i=一L.

4.3.4检验结果判定

，‘、符合GB/T16750.2-1997中3.2.1.11的规定为合格。

4.4转子滑行时间c

4卜41‘测量要求

转子滑行时间测定应在电机空载试验后进行。

4.4.2测量方法

GB/T16750.3一1997

电机空载运行稳定后(或空载试验完成后)，断电停机并开始计时，至电机转子完全停转为正，所计

时间为转子滑行时间。

4.4.3检验结果判定

t符合GB/T16750.2-1997中3.2.1.7的规定为合格。

4.5超速试验

4.5.1测量要求

超速试验应在空载状态下进行。

4.5.2测量方法

电机在额定电压和1.2倍额定转速下启动运行2min试验时监视电机转速、电流、电压.如发现异

常应立即停机。

4.5.3检验结果判定

符合GB/T16750.2-1997中3.2.1.10的规定为合格

车6堵转试验

4.6.1测量要求

堵转试验应在电机接近实际冷状态下进行。试验时应先试相序，确定转子旋转方向;然后将转子堵

住，测取堵转特性。每次堵转连续通电时间不得超过1050

4.6.2测量方法

试验应从电机所施最高电压(即50%额定电压)开始，逐步降低电压并观察电流表到小于额定电流

时为止.期间共测5-7点，每点同时测取三相电压、三相电流或示波器拍照、输入功率、频率、转矩井停

机测定子绕组直流电阻。

如果采用圆图计算法求取最大转矩，堵转试验应在2.0-2.5倍额定电流范围内的某一电流值一F进

行。

4.6.3测量结果计算

4-6.3.1额定电压下的堵转电流IkN,A;按下述作图法求得

由于堵转试验最大电压低于。.9倍额定电压，应作lglk=l坛Uk)曲线，从最大电流的延长线查得

IkN见图2)、堵转特性曲线(见图3)0

叭八,Ik

咖

lk=f(Ilk)

一-一一丁才-I卜-_一_一

Tk=f(价)

口，乏几

人堵转电流,A;八堵转电流,A;

U‘一堵转时所施电压rv()k堵转时所施电压，V

图2图3

4-6.3.2额定电压下的堵转转矩PkN,N.m;按式(11)计算。

LkN一Tk!IIk‘kNlI“I])

ca/T16750-3一1997

式中:Tk-实测堵转转矩,N·m;或了一‘955Pk一Pkc.,一Pk

re,

Pk—堵转时的输入功率，kW;

Pkcu:—堵转时定子绕组损耗，kW;

Pk,—堵转时的杂散损耗，取P"=O.05Pk,kW

60f

n，一一电机同步转速，n=,r/min;

f—实测电源频率,Hz;

P—电机极对数。

4.6.4检验结果判定

I-T,N_，___一二_.

亏=、万于付甘BG/"116750.Z-1997表3的现足为甘格

工NIN

4.7温升试验

4.7.1测量要求

温升试验采用泵负载法或测功机法。冷热态绕组直流电阻应在同出线端测量。

4.7.2测量方法

试验前将测温计固定在电机与保护器之间，下入试验井，放置一段时间使绕组温度与冷却介质温度

相同(视温度差大小确定时间);高温电机若在规定使用温度下试验，应将冷却介质升温到规定温度并且

使绕组温度与冷却介质温度相同。测量并记录绕组电阻(带试验电缆)和冷却介质温度

电机用泵做负载或测功机在额定条件下运转2^-4h,并且保证入井介质温度在室温士2C或规定

井温士SC范围之内，电机达到稳定温升断电，开始测量绕组直流电阻(带试验电缆)和冷却介质温度用

最短的时间(不超过30s)测量断电后第一点绕组直流电阻，以后以相等的时间间隔测量并记录绕组电

阻和相应时间。采用外推法作馆R=f(t)曲线，并延长曲线交于纵轴，交点的数据即为断电瞬间的绕组

热态直流电阻R,见图钓。

R.n)}}一I一l}}}

‘}{I}}}}}

}一Il{一l}}}

.l一}}I

一

II}}}

}}{}}一I一I一

I{

I}l}}!

一

，、.l一

肠..口.}I一}}

，卜;--!(t)

..ll一l一.竺翻.，..l

..曰..奋

!卜一~卜一

I}

I}}

图4

4.了.3测量结果计算

定子绕组平均温升△BK;按式(12)计算。

R;一R__

OB,=兰二二一=(K,+B1,)+B,、一B,二，······.···.···，.…(12

一’Ro

式中:Rr—一试验结束时绕组直流电阻，n;

Ro—试验开始时绕组直流电阻，。;

B,—试验结束时冷却介质温度，℃;

Bo—试验开始时冷却介质温度，℃;

Ka-常数，铜绕组235,铝绕组225.

电机试验达不到额定电流，应换算到额定功率时的绕组温升△8v,

GB/T16750.3一1997

当I,-ININ在士10%范围时，按式13‘，换算·

一、一T(IN,I’一1、

Ka+D0,+0

.I.一I}_k上_._.、.、二__

当一一于一一在士5%范围时，按式(14)殃升

1勺

,ON=△叫IIN,.…‘·……。。·。。·〔I1

式中:IN-满载电流，即额定功率时的电流，A;从工作特性曲线上求得;

I温升试验时的电流，A;取在整个试验过程最后的1/4时间内.按相等时间间隔测得的几个

电流的平均值

4,7.4检验结果判定

AO、符合GB/T16750.2-1997中表4的规定为合格。

4.8效率、功率因数、转差率

4.8.1测量要求

采用泵负载法或测功机测量电机工作特性曲线，即电机在额定电压和额定频率卜，输人功率I..

定子电流I,、效率Om、功率因数cosh及转差率rs、与输出功率P.,。的关系曲线(见图5)

cosh=f<P,,>

7m=f(Pm.)

P，，W

I,.A

=f(Ps,)

cosh

7m,%

fCPm)

SH,.

尸m,W

图5

4.8.2测量方法

4.8-2.1泵负载法

电机应在额定电压、额定频率、额定排量、规定的工作温度和流速下启动运行2^-4h，运行期间保

证入井冷却介质温度在规定工作温度的士5'C范围内。输入功率稳定后开始测丝。

离心泵的试验宜从零流量开始，至少要试到大流量点的115%(大流量点是指泵工作范围内大J二规

定流量的边界点)。

混流泵、轴流泵和旋涡泵的试验应使阀门从全开状态开始，至少试到小流量点的85%(小流量点是

指泵工作范围内小于规定流量的边界点)。Q。。、小流量点、额定点、大流量点、QmR二，其中测十汽点以上

小流量点、额定点、大流量点为必测点。

每点同时记录三相电压、三相电流、输入功率、转速、频率、流量、泵出口压力、泵出入日介质温度

转速测量建议采用感应线圈法，即将一只带铁芯的多匝线圈密封后.紧贴在被试电机的上端或卜

端，线圈与磁电式检流计相连，测量检流计光标摆动次数及所需时间。

GB/T16750.3一1997

停机后应测量定子绕组电阻并用外推法修正到断电瞬时的电阻。

4.8.2.2测功机法

试验时，被试电机应达到热稳定状态，并且加规定工作温度的冷却水，其流速为工作流速。电机施加

1.25倍的额定功率，然后逐渐降低电机功率至0.25倍额定功率为止，测取6-8点，其中额定功率点为

必测点。测量时同时记录三相电压、三相电流、输入功率、转速、转矩和冷却介质温度。

4.8.3检验结果计算

48.3.1效率1}，按式(15)计算。

Pmt二。.。.。二。.…。……，(15)

1m=X100%

尸。

式中:P},—电机实测输入功率，kWs

P.-—电机输出功率,kW;按式(16)计算。

Pm=Pm，一EP·········，··········……(16)

EP—总损耗，kW;EP=<PF。十P,+Pa,+PCz+P0)·10一q“

PF"—铁耗,W，由空载试验求得;

尸*—机耗,W，由空载试验求得;

PC,j一一定子铜耗，Pc,a=37