Станции управления погружными вентильными электродвигателями

Станция управления погружными вентильными электродвигателями СУ ВД-160

Назначение станций

Станции управления (СУ) предназначены для работы в комплектных приводах погружных центробежных (КП ЭЦН–ВДМ) и винтовых (КП ЭВН–ВВДМ) насосов на основе вентильного электродвигателя (ВД).

СУ предназначены для работы на открытом воздухе в условиях, регламентированных для климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150–69, окружающая среда должна быть не взрывоопасной, не содержащей агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенной токопроводящей пылью.

Коэффициент несинусоидальности наведенного напряжения на вводных клеммах соответствует нормам качества электроэнергии по ГОСТ 32144.

Эксплуатационные и габаритные характеристики

Подводимая мощность к СУ зависит от мощности подключаемого электродвигателя.

Номинальные электрические параметры СУ приведены в таблице ниже.

Тип СУ.

I с.ц.ном., А

I вых., А

КПД при Iном. (не менее)

Р вых.пч, кВА

Р потр.от сети, кВА

Максимальная мощность подключаемого двигателя, кВт

ВД

ВВД

СУВД–хх–080–хххх

80

100

0,95

60

65

36

СУВД–хх–160–хххх

160

200

120

125

80

60

СУВД–хх–315–хххх

315

400

250

255

150

Допускается перегрузка СУ по току величиной 1,25 от номинального значения периодичностью один раз в час и продолжительностью не более 5 мин.

Питание СУ осуществляется от сети переменного трехфазного тока с глухозаземленной нейтралью и системой заземления TN–С по ПУЭ издание 7.

Масса СУ в базовом исполнении не более:

  • «СУВД–080 и 160» – 280кг;
  • «СУВД–315» – 480кг.

Габаритные размеры СУ не более:

  • «СУВД–080 и 160» – 1740x870x820мм;
  • «СУВД–315» – 1880x1060x890мм.

Условия эксплуатации СУ:

  • номинальное напряжение питания 380В+30/-25% с частотой 50Гц ±4%;
  • температура окружающей среды от –60°С до +50°С и относительная влажность воздуха до 100% при +25оС;
  • устойчивость к внешним механическим воздействиям группы М1 по ГОСТ 17516.1 (IEC 721–3–(3,4,5,6,7));
  • работоспособность в условиях образования инея и выпадения росы;
  • защищенности от внешних воздействий по ГОСТ 14254–96 (IEC 529) – степень защиты IP43, за исключением секции ввода/вывода, имеющей степень защиты IP23.


Устройство и работа

Общие сведения

Работа СУ происходит следующим образом. После подачи напряжения питания и включения СУ начинается загрузка управляющей программы. Во время загрузки происходит самотестирование и инициализация системы управления станции. Проверяется сохранность программной памяти, работоспособность контроллеров и процессоров, работа каналов связи и цепей контроля параметров СУ.

После ввода необходимых уставок и получения сигнала от кнопки «START» на контроллере, преобразователь частоты (ПЧ) формирует из входного питающего напряжения выходное напряжение заданной амплитуды, формы и частоты. Общее управление ПЧ происходит с помощью контроллера. Ввод уставок и контроль над работой ПЧ производится с помощью контроллера.

СУ обеспечивает возможность подключения наземных блоков погружной телеметрии всех отечественных и импортных производителей по предварительному согласованию с Заказчиком.

Краткие технические характеристики

СУ обеспечивают:

  • управление вентильным электродвигателем типа ВД, изготовленным согласно
    КПМС.652122.050 ТУ или ВДМ – КПМС.652154.000 ТУ;
  • управление вентильным электродвигателем типа ВВД, изготовленным согласно
    КПМС. 652122.040 ТУ или ВВДМ – КПМС. 652164.000 ТУ;
  • защиту электродвигателя и СУ в аварийных ситуациях;
  • отображение информации по основным параметрам работы электродвигателя и самодиагностики СУ;
  • выполнение команд оператора с пульта СУ или команд диспетчера с технологического пульта управления (ТПУ);
  • регистрацию и обработку информации, поступающей от телеметрической системы (ТМС);
  • накопление информации с изменяемым шагом регистрации для ее последующей обработки;
  • передачу информации по кабелю и (или) радиомодему на диспетчерский пульт, в том числе по протоколу MODBUS RTU.

По функциям управления:

  • плавный пуск и полное управление работой ВД;
  • изменение направления вращения (правое/левое) без остановки ВД;
  • работа в автоматических режимах, в том числе интеллектуальных;
  • изменение частоты вращения вала (ротора) электродвигателя типа ВВД в диапазоне 200–1500об/мин с точностью ±50об/мин и 80–750об/мин при работе без ТМПН с точностью ±10об/мин;
  • изменение частоты вращения вала (ротора) электродвигателя типа ВД или ВДМ в диапазоне 500–7000 об/мин с точностью поддержания ±50об/мин.

По защитным функциям:

  • защиту при обрывах фазы первичной питающей сети;
  • защиту при межфазном коротком замыкании обмоток электродвигателя или жил подводящего силового кабеля;
  • защиту по максимальному току электродвигателя, заданному уставкой;
  • защиту по минимальному току электродвигателя, заданному уставкой;
  • защиту по току электродвигателя по заданной ампер–секундной характеристике;
  • защиту по току электродвигателя при недогрузе от 15 до 50% от установившегося значения;
  • защиту по току электродвигателя при перегрузе от 0 до 50% от установившегося значения;
  • защиту при турбинном вращении насоса;
  • защиту при понижении сопротивления изоляции системы «Погружной электродвигатель – кабель – ТМПН» ниже заданного значения – 30 кОм;
  • защиту при отклонении напряжения питающей сети более +30/–25% при Uном.= 380В;
  • защиту при повышенном или пониженном давлении на устье скважины при автоматическом замыкании контактов манометра;
  • защиту от несанкционированного доступа к изменению уставок станции;
  • защиту от грозовых и коммутационных импульсных перенапряжений, возникающих в электрических сетях;
  • настраиваемый режим АПВ (Автоматическое Повторное Включение) для каждой из защит.

По контролю:

  • станция позволяет контролировать, изменять и сохранять значения настроек и уставок;
  • станция обеспечивает регистрацию и контроль параметров.

Совместимость с наземными блоками ТМС.

Конструкция СУ предусматривает установку и подключение следующих типов наземных блоков ТМС:

  • ТМС–Э5 – блок сопряжения ТМС производства ДООО «ИРЗ ТЭК» предназначен для приема и дальнейшей передачи информации от погружного блока БП–103;
  • ТМСН–3 – блок сопряжения ТМС производства ЗАО «ЭЛЕКТОН» предназначен для приема и дальнейшей передачи информации от погружного блока ТМСП–3;
  • СКАД–2002ВМ–СКС – блоки сопряжения ТМС производства ООО «Нефтяные измерительные системы» предназначены для приема и дальнейшей передачи информации от погружного блока СКАД–2002ВМ–ПСМ;
  • Наземные блоки ТМС устанавливаются в нижней части отсека ПЧ на специальном кронштейне. Весь необходимый крепеж имеется в укладке ЗИП к СУ.
  • Все необходимые провода и кабели заказываются и приобретаются вместе с наземными блоками ТМС.