Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Монтаж, обслуживание и ремонт скважинных электронасосов

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
9.22 Mб
Скачать

родвигателя. 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

 

 

 

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

 

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 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.

Соседние файлы в папке книги