1458

Питание комплектных трансформаторных подстанций осу­ ществляется от сети переменного тока напряжением 6 или 10 кВ частотой 50 Гц через разъединитель, .который устанавливается на ближайшей к КТППНКС опоре.

Шкаф ввода является высоковольтным устройством, в кото­ ром расположены разъединитель, вентиляционные разрядники, обеспечивающие защиту от атмосферных перенапряжений в пи­ тающей сети, измерительные трансформаторы тока и напряже­ ния, предохранители, обеспечивающие защиту трансформатора собственных нужд и трансформатора питания цепей управления от коротких замыканий, трансформатор питания цепей управ­ ления и обогрева, а также электронагреватели.

Силовые шкафы являются высоковольтными устройствами, в каждом из которых расположена аппаратура питания по­ гружного электродвигателя (разъединитель, контактор), пре­ дохранители, обеспечивающие защиту трансформатора пита­ ния погружного электродвигателя от токов короткого замыка­ ния и перегрузки, измерительные трансформаторы тока и напря­ жения.

Шкаф управления является низковольтным устройством и осуществляет контроль тока, напряжения, электроэнергии, уп­ равление и защиту электроцентробежных насосов от аномаль­ ных режимов работы, обеспечивает управление системой ручно­ го и автоматического подогрева, а также подключение электро­ двигателей станков-качалок, трехфазных передвижных токопри­ емников, замерных установок, блока местной автоматики.

Каждый из четырех управляемых погружных электродвигате­ лей имеет собственные аппараты управления, сигнализации и контроля, которые выведены на дверцы шкафа управления.

Каждый электродвигатель имеет собственную систему управ­ ления, основной составной частью которой является блок уп­ равления БРГ01-81УХЛ2, поэтому КТППНКС обеспечивает вы­ полнение всех функций управления и защиты блока управления насосной установки.

Комплектная трансформаторная подстанция обеспечивает также подключение:

— четырех устройств управления электродвигателями стан­ ков-качалок, общая мощность электродвигателей станков-кача­ лок не должна превышать 240 кВА;

— трехфазных передвижных токоприемников на напряжение 380 В с током фазы до 60 А с помощью штепсельного разъема;

—геофизических приборов на напряжение 220 В с током до 6 А;

—переносных токоприемников на напряжение 36 В с током до 6 А;

—замерных установок и блока местной автоматики на на­ пряжение 380 В с токами фаз до 25 А;

—резерва для других потребителей на напряжение 380 В с током фазы до 60 А.

Если температура воздуха внутри кабины КТППНКС ниже минус 30 °С, по сигналам датчиков температуры включаются обогреватели, расположенные в шкафах, и осуществляют подо­ грев аппаратуры.

Станции управления типа ИРБИ

Станции управления серии ИРБИ предназначены для управления и защиты погружных электронасосов добычи нефти с двигателями ПЭД и ПЭДУ мощностью от 16 до 125 кВт.

Выпускаются по отдельному заказу три типа станций управ­ ления, различающихся по функциональным возможностям:

—нерегулируемые типа ИРБИ 640;

—с фазовым регулированием типа ИРБИ 641;

—с частотным регулированием типа ИРБИ 840.

Станции каждого из функциональных типов имеют три ти­ поразмера в зависимости от требуемой мощности двигателя.

Технические характеристики станций управления типа ИРБИ 640 и ИРБИ 641 представлена в табл. 1.37 [3].

Станции обеспечивают работу в условиях, регламентирован­ ных для климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150-69.

Все станции управления типа ИРБИ обеспечивают защитные функции, перечисленные выше для других станций управления.

Кроме того, станции управления типа ИРБИ обеспечивают следующие режимы работы:

— включение и отключение электродвигателя непосредственно оператором дистанционно с диспетчерского пункта, а также в программном режиме;

— «ручной» и «автоматический» режимы управления электро­ двигателем;

Технические характеристики станций управления типа ИРБИ 640 и ИРБИ 641

—автоматическое включение электродвигателя с регулируе­ мой выдержкой времени после подачи напряжения питания;

—автоматическое повторное включение электродвигателя с регулируемой (раздельно для защиты от недогрузки и для других защит) выдержкой времени срабатывания защит;

—блокировку автоматического повторного включения элек­ тродвигателя после отключения по защитам при превышении заданного (раздельно для защиты от недогрузки и для других защит) количества разрешенных повторных пусков;

—возможность выбора активного и неактивного состояния защит;

—возможность индивидуального выбора режима перезапус­ ка или блокировки после срабатывания защит;

—возможность введения задержки активизации защит сразу после пуска двигателя;

—задание уставки срабатывания защиты от недогрузки в % от номинального активного тока двигателя (от фактической на­ грузки);

—раздельное задание времени включенного и отключенного состояния электродвигателя в программном режиме;

—задание желаемого пускового момента тока электродвига­ теля в % от номинального (только для регулируемых станций);

—сохранение заданных параметров работы при выключен­ ном напряжении питания;

— отображение на цифровом индикаторе текущих значений фазных токов электродвигателя (в амперах), питающих напря­ жений (в вольтах), загрузки электродвигателя (в % от номиналь­ ного активного тока), дисбаланса токов и напряжений (в %), времени до автоматического пуска (в минутах/секундах), значе­ ний сигналов на аналоговых входах, а также значений всех уста­ новленных параметров и текущих режимов работы, в том числе срабатывания конкретных защит;

— отображение на цифровом индикаторе текущих значений времени и даты;

— отображение на цифровом индикаторе в хронологическом порядке 65 последних изменений в состоянии электропривода (причин и времени включения и отключения электродвигателя);

— отображение на цифровом индикаторе общей наработки и общего числа пусков погружной установки;

—подключение с помощью трехфазного штепсельного разъема на 380 В переносных токоприемников с током фазы до 60 А;

—подключение с помощью розетки на 220 В геофизических приборов с током потребления до 6 А.

Для регистрации текущих параметров работы погружной элек­ троустановки, а также для фиксации срабатывания защит слу­ жит сменный электронный блок памяти, в который заносятся текущие значения напряжения и тока двигателя, а также инфор­ мация обо всех включениях, отключениях и срабатываниях за­ щит. Периодичность записи текущих значений напряжения и тока в нормальных условиях составляет 8 часов, а при выходе из задаваемой зоны нормальной работы — 5 мин. Кроме того, фик­ сируются любые динамические изменения тока и напряжения. При пятиминутной записи блок памяти обеспечивает хранение информации, накопленной в течении 20 суток работы без от­ ключений. Накопленная информация из блока памяти может быть считана в компьютер для визуального контроля и дальней­

шей обработки.

Все станции управления имеют входы для подключения электроконтактного манометра, а также входы (три логических и два аналоговых) для подключения системы телеметрии и встроен­ ную систему контроля изоляции.

Возможна связь с системой диспетчеризации для приема и передачи информации по последовательному каналу.

Защита от срыва подачи работает по вычисленному значе­ нию активного тока, что позволяет более четко определять срыв подачи, особенно при малых уставках.

По заявке заказчика программа работы станции может быть дополнена или изменена.

Нерегулируемые станции управления ИРБИ 640 выполнены на базе однокристальной микро-ЭВМ и электромагнитного кон­ тактора. Могут работать в ручном или автоматическом режиме. Рекомендуется для работы в стабильных условиях с нечастыми пусками.

Станции управления с фазовым регулированием ИРБИ 641 выполнены на базе однокристальной микро-ЭВМ и тирис­ торного пускателя. Могут работать в ручном или автомати­ ческом режиме. Позволяют ограничить пусковой ток на уровне от 2 до 6 / ра6.

При использовании системы телеметрии позволяют поддер­ живать уровень жидкости в скважине в заданных пределах путем пусков и отключений установки.

Позволяют подрегулировать скорость в небольших пределах вниз от номинальной.

Рекомендуется для работы в стабильных условиях с частыми пусками, особенно в программном режиме.

Станции управления с частотным регулированием ИРБИ 840 выполнены на базе 16-разрядного процессора и силового тран­ зисторного инвертора. Позволяют регулировать скорость в ши­ роких пределах как вниз, так и вверх от номинальной. Во всех режимах ток двигателя не превышает 1,5 / Станции могут работать как в режиме стабилизации скорости, так и в режиме стабилизации производительности.

При использовании системы телеметрии станция позволяет поддерживать в скважине жидкость на заданном уровне путем регулирования скорости двигателя.

Рекомендуется использовать при выводе скважины на ре­ жим после ремонта, а также в нестабильных условиях, напри-

мер, при изменяющейся плотности жидкости и в иных слож­ ных условиях.

1.4.2. Комплектные устройства зарубежных фирм

Комплектные устройства фирмы REDA

Технические характеристики комплектных уст­ ройств представлены в таблице 1.38 [3, 9].

Таблица 1.38

Технические характеристики комплектных устройств фирмы REDA

Функции управления и защиты обеспечивают электронны­ ми приборами типа Redalert с твердотельными и электромеха­ ническими элементами схемы управления и контроллерами типа Keltrones К889 (КПЭД), К095 и L095 с дисплеем «Wellcom» с переводом с английского на русский (только для использова­ ния С.К095). Оборудование может работать при температуре ок­ ружающей среды от -50 до +80 °С.

КПЭД К889 оснащен стандартными средствами токовой за­ щиты. КПЭД является автономно работающим устройством, приспособленным для подключения к коммутационным па­ нелям.

КПЭД К889 включает цифровой дисплей, на котором вос­ производятся параметры двигателя, уставки выключающего уст­ ройства, время, оставшееся до автоматического повторного вклю­ чения, а также причина последнего отключения.

КПЭД К889 установлен в блоке низкого напряжения комму­ тационной панели. Все цепи управления могут быть подсоеди­ нены непосредственно к контроллеру. Применяются селектор­ ные переключатели, кнопки и лампочки. Контакты выходного реле дают возможность осуществлять коммутацию фазы при подключении к новым коммутационным панелям или коммута­ цию нейтрали — при подключении к старым образцам коммута­ ционных панелей.

КПЭД К889 непрерывно контролирует токи двигателя, элек­ тропитание контрольной цепи и- состояние внешних контак­ тов, производя отключение двигателя при аномальных режи­ мах. После остановки двигателя из-за неполной токовой на­ грузки, перебоев в электроснабжении, а также из-за срабаты­ вания основного блокирующего устройства может быть произ­ ведено повторное автоматическое включение. Если остановка двигателя была вызвана перегрузкой по току, обратной после­ довательностью фаз или срабатыванием вспомогательного бло­ кирующего устройства, КПЭД К889 обеспечивает заблокиро­ ванное состояние. В этом случае перевод двигателя в рабочее состояние должен быть произведен оператором непосредственно на месте.

Для предотвращения отключений из-за неполной токовой нагрузки временно может быть использовано внешнее шунтиру­ ющее устройство.

На лицевой стороне коммутационной панели установлены переключатель «Ручн.—Откл.—Авт.», пусковая кнопка, а также лампы — индикаторы состояния. Во время работы насоса горит зеленая лампа; при остановке двигателя без включения устрой­ ства повторного запуска горит красная лампа; при остановке двигателя с включением устройства повторного запуска горит желтая лампа. Если контроллер отсчитывает время перед авто­ матическим повторным включением и аварийные сигналы от­ сутствуют, мигает желтая лампа.

Если переключатель «Ручн.—Выкл.—Авт.» находится в поло­ жении «Ручн.» и оба блокирующих устройства не сработали, насос может быть запущен нажатием на пусковую кнопку.

Для повторного включения двигателя после его остановки (по какой-либо причине) необходимо, чтобы оператор нажал на пусковую кнопку.

Если переключатель находится в положении «Авт.» и оба бло­ кирующих устройства не сработали, насос запускается автома­ тически по окончании выдержки времени или нажатием на пус­ ковую кнопку. После остановки насоса без срабатывания бло­ кирующих устройств немедленно включается реле выдержки времени, отсчитывая время до автоматического повторного вклю­ чения. Это время воспроизводится на дисплее. Двигатель будет запущен автоматически по истечении выдержки времени.

Блокирующие устройства устанавливаются в исходное состо­ яние нажатием пусковой кнопки.

На цифровом пятиразрядном жидкокристаллическом дисплее высвечивается статус аварийного состояния, значения токов и установок выключающего устройства. Мигающая первая цифра однозначно указывает на причину последнего отключения, вто­ рая цифра соответствует выбранному измеряемому параметру, значение которого высвечивается тремя последними цифрами.

В отличие от контроллера К889, усовершенствованный кон­ троллер К687 имеет такие конструктивные особенности, как дополнительные средства защиты, более совершенный дисплей, а также средства связи с системой SCADA.

Использование системы дистанционной индикации в кон­ троллере К889 позволяет производить временное подключение для выполнения настройки или постоянное подключение для регистрации аварийных сигналов, обеспечивает быстрый доступ к рабочим данным и к параметрам аварийных сигналов; произ­ водит регистрацию причин, приведших к возникновению ава­ рийных ситуаций; обеспечивает диагностирование установки ЭЦН, облегчающее обнаружение и устранение неисправностей.

Для предотвращения пуска двигателя в режиме обратного вращения в системе защиты устанавливается реле обратного вра­ щения модели L881.

Комплектные устройства монтируются в шкафах для различ­ ных погодных условий:

Nema 1 — шкаф общего типа;

Nema 3 — шкаф погодостойкого исполнения;

Nema 3R. — шкаф для эксплуатации в зоне повышенной влаж­ ности и дождя;

Nema 4 — шкаф для эксплуатации в условиях заносимой вет­ ром пыли, дождя, снега и обледенения.

Специально для суровых условий Крайнего Севера и Сибири фирма REDA выпускает установку «FACTROL», представляю­ щую собой единый агрегат, включающий станцию, электрон­ ный блок управления двигателем и трансформатор. Шкаф стан­ ции, входящий в состав «FACTROL Е», выполнен по стандарту

Nema 4.

Для арктических условий установка «FACTROL» оборудова­ на терморегулируемым воздухонагревателем, подсоединенным напрямую к выключателю со стороны входа и защищенным плав­ ким предохранителем. При напряжении 380 В нагреватель раз­ вивает мощность 400 Вт и обогревает внутреннюю часть стан­ ции в установке «FACTROL».

Комплектные устройства фирмы Centrilift

Фирма предлагает полный ряд коммутационных электрощитов (табл. 1.39), в которых стандартным оборудова­ нием является контроллер электродвигателя типа «ICS». Элект­ рощиты Centrilift включают таймеры автоматического повтор­ ного пуска, таймеры полного отключения, молниеотводы и ва­ куумные контакторы [3].

Контроллер электродвигателя «ICS» выполняет все операции полного отключения и повторного пуска. В нормальном эксплу­ атационном режиме могут быть заданы и контролироваться сле­ дующие параметры: ток каждой фазы, коэффициент мощности, время до автоматического повторного пуска, время задержки при повторном пуске, точка перегрузки, точка недогрузки, точка за­ вышенного напряжения, точка заниженного напряжения и фа­ зовое вращение поступающего электропитания. На дисплее так­ же выдается цифровое представление каждого эксплуатацион­ ного параметра.

Электрощиты Centrilift и согласованные с ними трансформа­ торы позволяют работать с любым сочетанием технических ус­ ловий на подводимое электропитание и выдаваемую мощность.

В качестве защитного устройства фирма рекомендует уста­ новить вентилируемые выносные пункты подключения сква­ жинного кабеля между колонной головкой и контроллером элек­ тродвигателя, чтобы избежать просачивания газа по кабелю в электрощит.