foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Автоматизация скважины со штанговыми глубинными насосами

Автоматическое управление насосными установками СКН  осуществляется   блоком   управления  типа   БУС-ЗМ. Блок управления БУС-ЗМ состоит из следующих основных частей: силовой части, предназначенной дЛя управления элек­тродвигателем станка-качалки; блока управления и защиты (БУЗ), обеспечивающего формирование сигналов управления, контроль состояния оборудования станка-качалки и формиро­вание сигнала аварийного отключения; первичного преобразо­вателя давления (ППД), предназначенного для формирования аварийного сигнала при повышении или понижении давления в выкидном трубопроводе. Структурная схема БУЗ изображена на рис. 120;/БУЗ состоит из устройств управления, защиты и питания.

устройство   управления    включает   в    себя:    формирователь сигналов времени  (ФСВ); задатчик времени   (ЗВ); логическую схему   управления    (ЛСУ);   усилители   мощности сигналов управления   (УМСУ)7/фСВ  предназначен для формирования сигналов   времени:   задержки   самозапуска   от   10  до  70  с,   съема блокировки  от   1   до  7,  работы   и  остановки  от   1   до  29 ч  при программном    управлений    периодической    работой    станка-качалки. При этом ЗВ обеспечивает задание требуемых сигналов времёни   задержки  самозапуска,   съема   блокировки,   работы   и остановки, обеспечивает формирование сигналов на вклю­чение электродвигателя при восстановлении напряжения в сети после перерыва в снабжении электроэнергией, на включение и пгключение  электродвигателя  в   программном   режиме  работы, а  также  выдачу  сигналов  блокировки  защиты предназначены     для    формирования   релейных   сигналов   управления электродвигателем:   включения  от  ЛСУ  и  от  контролируемого пункта   (КП)   системы   телемеханики;   отключения  от  ЛСУ,  от КП   системы   телемеханики   и   аварийного   сигнала устройства зашиты.

Устройство защиты состоит из аналогового преобразова­теля мощности, включающего в себя формирователь сигнала мгновенной мощности (ФСММ) и формирователь сигнала ак­тивной мощности (ФСАМ) цифрового анализатора мощности, котором имеются преобразователь  в число-импульсный код (ЧИК), формирователь цикла измерений (Ф1ДИ), счетное устройство (СУ), схема сравнения (СС), задатчик уставки перегруз» недогруз и цифровой индикатор; схемы за­держки отключения (СЗО); схемы блокировки (СБ); схемы съема блокировки (ССБ); схемы контроля максимальных пе­регрузок (СКМП); схемы контроля цикла измерения (СКЦИ); усилителя мощности сигналов  аварии   (УМСА)Л7

Аналоговый преобразователь мощности предназначен для формирования сигнала активной мощности, потребляемой элек­тродвигателем. ФСММ обеспечивает аналоговое перемножение токового сигналя, поступающего со вторичной обмотки транс­форматора тока, и сигнала напряжения, поступающего с уст­ройства питания. Входной сигнал напряжения формируется устройством питания от фазы трехфазной сети питания элек­тродвигателя, в цепи которой установлен однофазный транс­форматор тока. На входе ФСММ формируется сигнал мгновенной мощности в виде напряжения частотой 100 Гц. ФСАМ фор­мирует сигнал активной мощности Ра в виде напряжения с пе­риодом колебаний, равным времени цикла работы СКН, путем выделения огибающей сигнала мгновенной мощности.

 Цифровой анализатор мощности обеспечивает контроль от­клонения активной мощности в течение каждого цикла станка-качалки от значения, измеренного в нормальном  режиме работы  СКН, и формирует сигнал аварийного отключения электродвигателя с задержкой при изменении мощности за за­данные уставки перегруз, недогруз.

Контроль отклонения мощности осуществляется путем  пре­образования   dP/dt   на   заданных   участках  кривой   мощности электродвигателя в число-импульсный код, определения и фик­сации  числа импульсов в нормальном режиме работы станка-качалки  в течение одного цикла  измерения.  Затем  в  каждомоследующем цикле измерения определяют текущее число импульсов и сравнивают полученное значение с заданным, соот­ветствующим нормальному режиму работы.

Длительность цикла  измерения  выбрана  равной циклу ра­боты СКН. Преобразование dP/dt в ЧИК осуществляется срав­нением кривой  мощности в течение каждого цикла  измерения с двумя уставками по уровню UA и UB, определением длитель­ности промежутков времени нахождения участков кривой мощ­ности  между  двумя  заданными  уровнями  и   измерением  этих длительностей     путем     заполнения    их    импульсами    частотой 100 Гц. На выходе преобразователя dP/dt в ЧИК за один цикл измерения    формируются   последовательно   четыре   серии   им­пульсов.   Уровни   Uа   и   Ub  устанавливаются такой величины, чтобы при нормальном режиме работы  СКН за  цикл  измере­ния на счетное устройство приходило 100 ±5 импульсов. Счет­ное  устройство   считает   импульсы   с  выхода   преобразователя dP/dt в ЧИК, и в конце цикла измерения на выходе его фор­мируется   число  ∆n =100—n где п — текущее число импульсов с выхода преобразователя в ЧИК за один цикл измерения. По окончании  цикла   измерения  формирователь  цикла   измерения формирует сигнал «Синхронизация», по которому в схеме срав­нения   выявляется   отклонение   числа An от заданной уставки перегруз, недогруз. Если число An больше этих уставок, то на выходе    СС    формируется    аварийный    сигнал,   по   которому в схеме задержки запоминается  степень перегрузки  или недо­грузки электродвигателя путем  запоминания  цифры  старшего разряда   числа   An.   По   окончании   сигнала  «Синхронизация» ФЦМ формирует сигнал «Уст.  100», по которому СУ устанав­ливается в исходное состояние для подсчета импульсов в сле­дующем цикле измерения. В том случае, если аварийные сиг­налы   на   выходе  СС   формируются   в  каждом  последующем цикле измерения, на выходе СЗО формируется аварийный сиг­нал через время задержки, обратно пропорциональное степени перегрузки  или  недогрузки  электродвигателя,  т.  е.  числу  ∆n

Схема блокировки обеспечивает блокировку защиты в пе­реходном режиме работы станка-качалки до восстановления установившегося режима. Ввод сигнала блокировки осущест­вляется автоматически при пуске станка-качалки по сигналу «Блокировка 1», а также по сигналу «Блокировка 2» — при ос­тановке станка-качалки. Ввод сигнала блокировки при пуске обеспечивав включение электродвигателя СКН при наличии переходного режима работы СКН после длительных простоев, вызывающих временное отклонение режима работы СКН от нормального. Схема объема блокировки обеспечивает автома­тический , съем блокировки при установлении нормального ре­жима работы СКН после пуска его или через установленное задатчиком время, если нормальный режим не восстанавлива­ется (например, при возникновении аварии во время переход­ного режима работы).                                    

Автоматический съем блокировки осуществляется следую­щим образом. Если после пуска СКН через определенное время, характерное для каждой скважины, устанавливается нормальный режим работы, то с выхода СС прекраща­ется поступление сигналов в ССБ и по метке времени 0,01 Г на выходе ССБ формируется сигнал  «Съем блоки­ровки»

Схема контроля максимальных перегрузок обеспечивает за­щиту электродвигателя станка-качалки при максимальных перегрузках. Время задержки отключения при этом равно 1 с Схема контроля цикла измерения формирует аварийный сиг­нал при обрыве фазы А электродвигателя и обрыве ремней При этом кривая активной мощности Рг опускается ниже за­данной уставки ив, прекращается формирование импульсных сигналов по уровню О в, поступающих на | вход СКЦИ, и по метке времени 0,01 Г на выходе СКЦИ формируется аварийный сигнал через время задержки, равное 30 с. Аварийные сигналы с выхода СЗО, СКМП и СКЦИ поступают в усили­тель мощности сигналов аварии, который формирует релей­ный! сигнал аварийного отключения на вход УМСУ, и в си­стему телемеханики, а также обеспечивает запоминание ава­рии и ее индикацию. Съем аварии осуществляется от кнопки «Съем аварии», расположенной в блоке БУЗ, или от кнопки, расположенной на БУС-ЗМ. Первичный преобразователь дав­ления формирует сигнал в УМСА при отклонении давления в выкидном трубопроводе за заданные уставки.            

Силовая часть предназначена для коммутации цепей элек­тродвигателя станка-качалки и защиты его от токов короткого замыкания. Силовая часть состоит из устройства управления, включающего в себя магнитный пускатель и кнопки управле­ния, переключателя режима работы, трансформатора тока (ТТ), автоматического выключателя S, обеспечивающего защиту от токов короткого замыкания, коммутационных силовых элементов

Схема блока управления и защиты БУС-3М :


Статистика



Яндекс.Метрика