
книги / Монтаж, обслуживание и ремонт скважинных электронасосов
..pdfродвигателя. Уставка срабатывания защиты должна иметь ре гулировку изменения сигнала от 1 до 5 А;
отключение ПЭД при перегрузке любой из фаз электродви гателя с выбором максимального тока фазы по ампер-секундной характеристике. Минимальный ток срабатывания защиты от пе регрузки должен составлять (1,1 + 0,05) от номинального то ка ПЭД;
отключение ПЭД при снижении напряжения питающей сети до
0,75^/иом;
возможность отключения ПЭД по сигналам контактного ма нометра о прорыве нефтепровода;
запрещение включения ЭЦН после срабатывания защиты от перегрузки, кроме случаев, когда перегрузка была вызвана отклонением напряжения питающей сети выше 10 или ниже 15% от номинального;
запрещение включения ЭЦН в турбинном вращении погружного электродвигателя;
ручную деблокировку защит при отключенном ЭЦН; непрерывный контроль за сопротивлением изоляции системы
погружной электродвигатель-кабель с регулируемой уставкой сопротивления срабатывания 10 или 30 кОм на отключение без дополнительной выдержки времени;
контроль за током ПЭД в одной из фаз; возможность выдачи электрического сигнала в систему дис
петчеризации; возможность регистрации тока одного ПЭД в одной из фаз
самопишущим амперметром, поставляемым по отдельному заказу; возможность подключения не менее четырех входов техно
логических блокировок; возможность настройки на месте эксплуатации защиты от
перегрузки и недогрузки, а также превышения и снижения на пряжения сети (выбор рабочей зоны);
сигнализацию состояния любого ЭЦН с расшифровкой причины его отключения;
подключение с помощью штепсельного разъема трехфазных передвижных токоприемников на напряжение 380 В с током фазы до 60 А;
подключение геофизических приборов на напряжение 220 В с током до 6 А;
подключение переносных токоприемников на напряжение 36 В с током до 6 А;
возможность выбора режима работы ЭЦН с запретом включения на самозапуск при превышении напряжения питания 1,Шном и
без запрета; функционирование при колебаниях напряжения питающей сети
от 0,85 до 1,П7ноМ; контроль за напряжением 6 или 10 кВ и общего тока, по
требляемого из сети в одной фазе; учет потребляемой активной и реактивной электроэнергий;
защиту от атмосферных перенапряжений в питающей сети 6 или 10. кВ (грозозащиту);
управление обогревом; освещение коридора обслуживания;
наружную световую мигающую сигнализацию об аварийном отключении любого ЭЦН;
подключение четырех устройств управления электродвига телями станков-качалок;
подклюение замерных установок и блока местной автоматики на напряжение 380 В с токами фаз до 25 А;
подключение других потребителей трехфазного тока напря жением 380 В с током фазы до 60 А (резерв);
возможность подключения к трансформаторам типа ТМПН трехфазных токоприемников на напряжение 380 В с током фазы до 60 А.
Констуркция КТППНКС предусматривает: воздушный ввод на напряжение 6 или 10 кВ;
шинные выводы к силовым трансформаторам, кабельные выво ды на погружные электродвигатели;
транспортные и подъемные проушины для подъема кабины краном с установленным электрооборудованием и транспорти ровки ее волоком на собственных салазках на небольшие рас стояния (в пределах монтажной площадки);
место для размещения средств индивидуальной защиты; не менее двух болтов заземления для подсоединения к об
щему контуру заземления; сальниковые уплотнения на кабельных вводах;
установку счетчиков электрической энергии 0с возможностью регулирования угла наклона от вертикали до 10 С.
Все шкафы с электрооборудованием встраивают в утепленную контейнерную кабину серии ККМ23, 5ХЛ1 ТУ 16-739 и должны иметь одностороннее обслуживание. Силовые трансформаторы устанавливают рядом с кабиной.
Схемой управления КТППН предусмотрены: включение и отключение электронасосной установки;
работа электронасосной установки в ручном и автомати ческом режимах;
управление электронасосной установкой дистанционно с диспетчерского пункта и от программного устройства;
управление обогревом в КТППН; самозапуск электродвигателя с выдержкой времени от 2,5 до
60 мин при проявлении напряжения после его исчезновения; отключение схемы управления без дополнительной выдерж
ки времени при токах короткого замыкания в цепи управления 220 в;
отключение электродвигателей защитой от перегрузки любой
из фаз управляемого электродвигателя с выбором максимально го тока фазы по обратнозависимой ампер-секундной характе
ристике;
отключение электродвигателя защитой от недогрузки по сигналу, характеризующему загрузку управляемого электро двигателя, с выдержкой времени на срабатывание защиты не более 45 с;
автоматическое включение электродвигателя после его от ключения защитой от недогрузки с регулируемой выдержкой времени от 3 до 1200 мин;
отключение электродвигателя при отклонении напряжения питающей сети выше 10 или ниже 15% от номинального, если это отключение приводит к недопустимой перегрузке электро двигателя по току, и автоматический самозапуск его после восстановления напряжения;
возможность отключения электродвигателя при снижении давления в трубопроводе;
непрерывный контроль за сопротивлением изоляции с дейст вием на отключение установки при снижении сопротивления
изоляции |
системы погружной электродвигатель |
кабель ниже |
(30 ± 3) |
кОм; |
|
контроль за током электродвигателя и напряжением сети; возможность регистрации тока электродвигателя регистри
рующим амперметром Н3005, который поставляют по отдельному заказу;
запрет повторного включения электродвигателя после сра батывания защиты от перегрузки, кроме случая, когда отклю чение произошло по причине отклонения напряжения питающей сети выше 10 или ниже 15% от 11пом;
включение установленных в КТППН освещения и наружной световой сигнализации об аварийном отключении электродви гателя;
возможность настройки на месте эксплуатации защит от пе регрузки, недогрузки и выбора рабочей зоны по напряжению питающей сети;
отключение электродвигателя при снижении напряжения пи тающей сети ниже 0 ,7 5 ^ /,|Ом;
запрет включения электродвигателя при восстановлении напряжения питающей сети с нарушением порядка чередования фаз;
запрет включения электродвигателя при турбинном вращении; подключение геофизических приборов на напряжение 220 В с
током до 6 А; подключение переносных токоприемников на напряжение 36 В
с током до 6 А; подключение тре^фазных токоприемников на напряжение 380 В
с током фазы до 60 А; подключение однофазных токоприемников на напряжение 220 В
с током фазы до 40 А.
Мощность трансформаторной подстанции зависит от мощности установленных погружных двигателей и потерь мощности в ка беле.
Мощность трансформаторной подстанции для питания оди ночной скважины
дг — |
-РЯ . н/ИлГ. н + |
А / У а б |
1Г |
|
|
|
|
С ОВ<Рд . н |
|
|
|
ще |
Рд.н |
номинальная |
мощность на |
валу погружного двига |
|
теля; |
т)д.н - |
номинальный к.п.д. |
погружного двигателя; |
С08ф>д.н - номинальный коэффициент мощности погружного дви
гателя; АРкаб |
- |
потери мощности в кабеле, АРКаб = |
= 31%МЯ- Ю'3; |
К |
коэффициент запаса мощности, К = 1,1 * |
-г 1,2 1дМ - номинальный ток погружного двигателя; Я - со противление одной жилы кабеля, Я = р(//$);ор - удельное со
противление |
кабеля, при |
температуре |
60 С |
р - |
0,0213 |
||
(Ом-мм2)/м; / - длина кабеля; 5 - сечение жилы кабеля. |
|
||||||
Мощность подстанции питания куста скважин |
|
|
|||||
|
|
С 0 8 <р . К , |
|
|
|
|
|
где п - число скважин в кусте. |
|
|
|
|
|||
Перегрев двигателя |
|
|
|
|
|
||
^ 1 = Аз5]А^130 |
“ |
Сз, |
|
|
|
|
|
где Ьз, сз |
- |
коэффициенты |
(табл. |
38]; |
^Мзо |
потери |
мощ |
ности в двигателе при температуре |
130 С, |
|
|
|
где Ь2, с2, йг расчетные коэффициенты; Ы» - мощность при вода насоса,
|
= N по л/ Т?д.н» |
|
|
|
|
||
где Ыпол - полная мощность. |
|
|
|
||||
|
Температура жидкости, охлаждающей двигатель, |
|
|
||||
и * |
- |
- |
(1,6-Ю-2 - |
2,85-Ю ^жНЯф - Я„), |
|
|
|
где |
1пя |
- температура |
пластовой. жидкости, |
(2* |
подача жид |
||
кости; |
Яф |
высота |
столба жидкости от |
верхних |
отверстий |
||
фильтра до устья скважины; Я„ - глубина подвески насоса. |
|||||||
|
Коэффициент, учитывающий изменение |
перегрева |
электро- |
Т а б л и ц а |
38 |
|
|
|
|
|
Показатели электродвигателей. |
|
|
|
|
||
Тип электро |
^д.н» |
Ад.н, |
7)д.и |
сад (Рд.и |
Коэффициенты |
|
двигателя |
А |
кВт |
|
|
Ьг |
сг |
|
|
|
|
|
||
Г1ЭД10-103 |
33 |
1 0 |
0,7 |
0,7 |
0,92 |
0,31 |
ПЭД20-103 |
28,2 |
2 0 |
0,73 |
0,75 |
0,95 |
0 , 2 1 |
ПЭД28-103 |
36 |
28 |
0,72 |
0,74 |
0,85 |
0,37 |
ПЭД40-103 |
41 |
40 |
0,72 |
0,78 |
0,98 |
0,5 |
ПЭД17-119 |
43 |
17 |
0,75 |
0,78 |
0,97 |
0,17 |
ПЭД35-123 |
70 |
35 |
0,76 |
0,82 |
1 |
0,32 |
ПЭД45-123 |
70 |
46 |
0,76 |
0,845 |
1,15 |
0,46 |
ПЭД55-123 |
64 |
55 |
0,75 |
0 ,8 8 |
0 ,0 1 |
0,15 |
Г1ЭД75-123 |
72 |
70 |
0,74 |
0,84 |
1 |
0 ,2 2 |
ПЭДЮО-123 |
84 |
95 |
0,78 |
0,84 |
0,99 |
0 ,2 2 |
П р о д о л ж е н и е т а б л . 38 |
|
|
|
|
|||||
Тип электро- |
|
|
|
|
Коэффициенты |
|
|
||
двигателя |
|
|
с!г |
|
Ьг |
сг |
Ьа |
С*4 |
Ьб |
|
|
|
|
||||||
ПЭД10-103 |
|
1,15 |
|
7,8 |
0 |
0,52 |
0,58 |
0,31 |
|
ПЭД20-103 |
|
1,15 |
|
4Д |
0 |
0,54 |
0,55 |
0,26 |
|
ПЭД28-103 |
|
0,95 |
|
4,1 |
1,5 |
0,5 |
0,57 |
0,325 |
|
ПЭД40-103 |
|
0,82 |
|
3,7 |
3 |
0,56 |
0,52 |
0,21 |
|
П ЭД17-119 |
|
1,3 |
|
5,2 |
10,5 |
0,6 |
0,48 |
0,13 |
|
Г1ЭД35-123 |
|
1 |
|
3,3 |
3,3 |
0,7 |
0,3 |
0,09 |
|
Г1ЭД45-123 |
|
0,85 |
|
3 |
1,8 |
0,74 |
0,26 |
0,09 |
|
ПЭД55-123 |
|
0,9 |
|
2,7 |
1,6 |
0,72 |
0,3 |
0,07 |
|
Г1ЭД75-123 |
|
0,8 |
|
2,6 |
13,6 |
0,8 |
0,22 |
0,11 |
|
ПЭДЮО-123 |
0,9 |
|
2,3 |
11 |
0,72 |
0,35 |
0,22 |
||
д в и г а т е л я |
в |
за в и си м о ст и |
|
о т |
обв одн ен н ост и и |
н ал и ч и я [ |
СВО* |
||
бодного газа на приеме насоса, |
|
|
|
|
|||||
Кт = (2 - |
*)(1 - 0,75 Ю , |
|
|
|
|
|
|
||
где Ь - |
коэффициент; |
- |
газосодержание. |
|
|
|
|||
В связи с охлаждением потери в двигателе уменьшаются, что |
|||||||||
учитывается коэффициентом |
|
|
|
|
|||||
* ,= 1 |
Ы1 |
- 0,0077(тхКх |
+ /о«1, |
|
|
|
где Ъ$ - коэффициент (см. табл. 38).
Потерю энергии в двигателе ^ЛТд® и его температуру {л определяют соответственно по формулам
(д = 1охя + <& $>дп “ Сз)Кг .
Устройства предназначены для управления и защиты сква жинных электронасосов с ПЭД мощностью от 14 до 100 кВт и напряжением до 2300 В переменного тока. Температура окру жающей среды от -40 до 40 С. Питание устройств осуществляют от сети переменного тока напряжением 380 В частотой 50 Гц.
Устройства обеспечивают:
включение и отключение электродвигателя; дистанционное управление электродвигателя с диспетчер
ского пункта и управление электродвигателем от программного устройства;
работу электродвигателя насосной установки в ручном и автоматическом режимах, автоматическое включение электро двигателя с регулируемой выдержкой времени;
запрещение включения электродвигателя при восстановлении напряжения питающей сети с нарушением порядка чередования фаз;
не включение электродвигателя при напряжении питающей сети выше 420 В;
отключение электродвигателя при перегрузке любой из фаз с выбором максимального тока фазы по ампер-секундной ха рактеристике;
отключение электродвигателя при отключении напряжения питающей сети выше 10 или ниже 15% от номинального;
отключение электродвигателя при недогрузке с выдержкой времени на срабатывание защиты не более 45 с;
автоматическое повторное включение электродвигателя пос ле его отключения защитой от недогрузки с регулируемой вы держкой времени;
выбор режима работы с автоматическим повторным включени ем после срабатывания защиты от недогрузки или без автома тического повторного включения;
выбор режима работы с защитой от турбинного вращения двигателя или без защиты;
отключение электродвигателя в зависимости от давления в трубопроводе по сигналам контактного манометра;
отключение электродвигателя при снижении напряжения пи тающей сети ниже 0,75Г/кОМ;
контроль за током электродвигателя и напряжением сети; возможность регистрации тока электродвигателя регистри
рующим амперметром; наружную световую сигнализацию об аварийном отключении;
подключение переносных токоприемников с током фазы не более 60 А;
подключение с помощью розетки на напряжение 220 В геофи зических приборов с током до 6 А.
Рассмотрим обозначение устройства на примере ШГС-5805- 49АЗУ1: ШГС-5805 обозначение серии (класс, группа, по-
рядковый номер устройства); 4 - номинальный ток силовой цепи ( до 250 А); 9 - напряжение силовой цепи (до 2300 В); А - модификация для наружной установки; 3 - напряжение цепи уп равления (380 В); У - климатические исполнения для умерен ного климата; 1 категория размещения для встраивания в КТПНН.
Устройство ШГС-5805-49АЗУ1 выполнено в металлическом шкафу двухстороннего обслуживания, устройство ШГС-5805- 49БХЛ3.1 - в металлическом шкафу одностороннего обслужива ния. Пусковая и защитная аппаратура расположена внутри шкафа* Аппараты, находящиеся под напряжением 660 В, распо ложены в отдельном отсеке. Аппараты управления, сигнализа ции и контроля выведены на переднюю дверь устройства.
Конструкция устройства предусматривает:
механическую блокировку, предотвращающую доступ в высо ковольтный отсек при включенном выводном рубильнике;
электрическую блокировку, отключающую |
коммутационный |
аппарат (контактор К1), при открывании |
передней двери |
шкафа; |
|
дополнительное запирание вручную задней двери шкафа с внутренней стороны устройства;
механическую блокировку силового штепсельного разъема с пакетным включателем, не позволяющую оперировать штепсель
ным |
разъемом при |
включенном |
пакетном |
выключателе |
(для |
|||
ШГС-5805-49АЗУ1 (табл. 39). |
|
|
|
|
||||
В |
электрической |
схеме устройства ШГС-5805-49АЗУ1 |
||||||
(рис. |
39) низковольтная |
силовая |
цепь состоит из |
силового |
||||
рубильника |
предохранителей Г1 - Р7, |
контактора |
К1, |
си |
||||
лового выключателя |
52, |
разъема |
Х2У автоматического |
выклю- |
||||
Т а б л и ц а |
39 |
|
|
|
|
|
|
|
Характерные неисправности устройства типа ШГС-5805 и |
|
|
||||||
методы их устранения |
|
|
|
|
|
|
||
Неисправность |
|
|
Вероятная причина |
Методы устранения |
||||
и се внешние проявления |
|
|
|
|
|
|
||
При включении выключателя Короткое замыкание |
Найти причину короткого |
|||||||
$3 он мншоиенно отклю- |
в цепи управления |
замыкании (по участкам) |
||||||
чается |
|
|
|
|
|
и устранить |
|
|
При подаче напряжения в |
Неисправен трансфор |
Заменить трансформатор |
||||||
цепь управления |
не рабо |
матор ТЗ |
|
Найти обрыв цепи |
|
|||
тает прибор РУ, не светят |
Обрыв цели питания |
|
||||||
ся светодиоды на ИП и |
|
|
|
|
|
|
||
ячейка |
± 15 В |
|
|
|
|
|
|
|
При подаче напряжения в |
Сгорел предохранитель |
Заменить предохранитель |
||||||
цепь управления |
нс све |
11(1 |
И П |
|
Заменить ИП |
|
|
|
тятся светодиоды на ИП и |
Неисправен трансфор |
|
|
|||||
ячейка |
± 15 В |
|
матор в ИП |
|
|
|
|
Неисправность и се внешние проявления
При проверке функциониро вания блока не выполняют ся требования
Вероятная причина |
Методы устранения |
|
Неисправна |
одна из |
Заменить ячейку, руко |
ячеек блока |
управле |
водствуясь техничсским |
ния |
|
описанием и инструкцией |
|
|
по эксплуатации блока |
|
|
БВГ |
При |
нажатии |
кнопки 34 |
1 1 с срабатывают вспо |
Проверить состояние |
||
в ручном режиме контактор |
могательные контакты |
траверсы |
вспомогатель |
|||
включается, при отпуска |
контактора |
|
ных контактов контак |
|||
нии |
контактор отключается |
|
|
тора |
|
|
|
|
|
|
|
За»Iпспгп. всIюмогатсль- |
|
|
|
|
|
|
иыс контакторы |
|
В автоматическом режиме |
Нс замкнут конечный |
Отрегудировать нажим- |
||||
не происходит запуска |
выключатель |
55 |
ную пластинку на две |
|||
установки |
|
|
|
ри шкафа |
|
|
Включается реле К2%а |
Пег цепи до катушки |
Прозвонить цепь и |
||||
контактор не включается |
контактора |
|
устранить разрыв цепи |
|||
|
|
|
Неисправен диодный |
Заменить ячейку ЛР2 |
||
|
|
|
мост в ячейке АР2 |
|
|
|
|
|
|
Неисправна |
катушка |
Заменип. катушку |
|
|
|
|
контактора |
|
контактора |
|
Не включается |
реле К2 |
Нет цепи до катушки |
Прозвонить цепь и |
|||
|
|
|
реле |
|
устранить разрыв цепи |
|
|
|
|
Неисправен |
прибор РУ |
Заменить прибор РУ |
|
|
|
|
Неисправно реле К на |
Заменить ячейку АР2 |
||
|
|
|
ячейке АР2 |
|
|
|
|
|
|
Неисправна |
катушка |
Заменит!, |
катушку реле |
|
|
|
реле К2 |
|
К2 |
|
Нс |
включается |
реле КЗ |
I [сисправны |
контакты |
Заменит!, |
прибор РА1 |
|
|
|
прибора РА |
катушка |
Заменить |
катушку реле |
|
|
|
Неисправна |
|||
|
|
|
реле КЗ |
|
КЗ |
|
При |
срабатывании защит |
Перегорела лампочк; |
За менить |
нсрсгоревшуI |
||
не горят лампочки |
|
|
лампочку |
|
сигнализации |
|
чателя 31 и разъема Х1\ высоковольтная силовая цепь |
из |
трансформаторов тока ТУ, Т2 и резистора Я1; цепь контроля,
измерения, управления и |
сигнализации |
из автоматического |
выключателя 33, прибора |
контроля за |
изоляцией, состоящего |
из показывающего устройства М и релейного устройства РУ, фильтра и контактного миллиамперметра РЛ1, амперметра РЛ2, трансформатора питания ТЗ, промежуточных реле К2, КЗ, ячейки управления АР2, переключателя 36, кнопки 34, ламп сигнали зации ЯУ Н5, блока управления и защиты АР1.
Блок управления ЛР1 представляет собой унифицированную кассету из функциональных ячеек и субблока. Передняя панель блока управления (рис. 40) состоит из передних панелей яче ек управления и субблока, на которых расположены органы настройки, регулирования и сигнализации. Светодиод ”Вкл.” на субблоке ИП служит индикатором подачи напряжения питания в блок управления. Тумблер "Контроль-работа” на ячейке УКА служит для переключения блока управления в режим контроля исправности ячеек блока управления или режим непрерывной работы. Светодиод ”К” и кнопки ”К” на ячейках ПМЗВ, ЗП, ЗСП, АПВ, УКА, а также светодиод ”Н” ячейки ЗП предназначены для проверки исправности ячеек блока управления. Потенциометр ”Настройка” на ячейке ЗП служит для настройки установки срабатывания защиты от перегрузки, а на ячейке ЗСП для настройки установки срабатывания защиты от недогрузки. Стрелочный измерительный прибор на субблоке ИП необходим для индикации настройки установки срабатывания защиты от пере грузки и настройки срабатывания защиты от недогрузки. Тумб лер "ЗП-ЗСП” на субблоке ИП служит для переключения прибора ИП на соответствующий режим настройки. Ручной ”Мин” на ячей ке АПВ устанавливают время автоматического включения при по даче напряжения питания. Ручка "Час” на ячейке АПВ служит для автоматического повторного включения после срабатывания защиты от недогрузки. Тумблер 82 в положении Х10 на ячейке АПВ необходим для увеличения в 10 раз времени, установлен ного ручкой "Час”. Тумблер ”АПВ” на ячейке ПМЗВ служит для выбора режима работы с автоматическим повторным включением после срабатывания защиты от недогрузки или без автомати ческого повторного включения. Тумблер ”Вращ.” на ячейке ПМЗВ необходим для выбора режима работы с защитой от тур бинного вращения или без защиты.
Устройство имеет ручной, автоматический и дистанционный режимы управления электродвигателем насосного агрегата. Во всех режимах управления устройство может работать с блоки ровкой по турбинному вращению двигателя и без нее.
Режим работы с блокировкой по турбинному вращению дви гателя либо без нее устанавливают переключателем ”Вращ.” на ячейке ПМЗВ блока управления. В положении ”Вращ.” не проис ходит включения электродвигателя при его вращении.
Управление электродвигателем в ручном режиме осуществ ляют установкой рукоятки переключателя 86 в положение ”Ручн.”. Включение электродвигателя производится нажатием кнопки "Пуск ручной”. Отключение установки производится установкой переключателя в положение ”Откл.”. При установке рукоятки 86 с положении "Автомат” происходит включение электродвигателя с выдержкой времени. Выдержка времени от (2,5*23) до (60 ± 6) мин устанавливают потенциометром "Мин”
на АПВ блока управления.
Нажатием кнопки 84 приводит к включению электродвигателя без выдержки времени.