Устройства управления и защиты УЭЦН

Устройства управления обеспечивают питание, управление работой погружной насосной установки и защиту ее от аномаль­ных режимов работы.

Устройства управления УЭЦН изготавливаются различных типов, которые определяются системой энергоснабжения сква­жины, мощностью управляемого электродвигателя, климати­ческим исполнением и количеством управляемых насосных ус­тановок.

Наибольшее распространение в отечественной нефтедобывающей промышленности получили станции управления типа Триол АК06, выполненные в виде металлического шкафа двухстороннего обслуживания наружной установки.

Рис. 1.10.(б) Общий вид станции Триол АК 06.

Аппараты управления, сигнализации и контроля выведены на переднюю дверь шкафа. Лицевые части аппаратов управле­ния, сигнализации и контроля закрываются дополнительной дверью с уплотнениями, предохраняющей их от воздействия внешней среды.

Рис. 1.10.(в) Панель управления СУ Триол АК06.

Система управления станцией Триол АК06 расположена в отдельном запирающемся отсеке. Для просмотра показаний контроллера УМКА-03 в двери отсека предусмотрено окно.

Над панелью контроллера находятся индикаторы световой сигнализации о состоянии установки («Работа», «Ожидание», «Останов»).

Графический дисплей позволяет легко ориентироваться в настройках станции управления, снижает вероятность ошибок персонала и требования к уровню обучения.

Все сообщения о состоянии, срабатывании защит, значения рабочих параметров и т. д. выводятся в текстовом виде, без использования числовых кодов или символов, требующих расшифровки.

Настраиваемое пользователем статусное меню дает возможность оператору «одним взглядом» оценить текущую ситуацию.

Интуитивно понятный интерфейс, простой алгоритм настройки уставок позволяет сразу начать работу со станцией управления.

Работает с системами телеметрии «CENTRILFT», «WOODGROUP-ESP», «Борец», «Алнас», «Ижевск», «Электон», «СКАД-2002». Подключение систем телеметрии возможно по каналам связи RS232 или RS485.

Для связи с АСУ верхнего уровня используются беспроводные технологии передачи данных. Интегрируется в следующие АСУ: «Регион 2000», «Телескоп+», «АСУ «“СНГ”».

Работа системы управления и защиты обеспечивается специ­альным блоком, который осуществляет сбор информации о состоянии погруж­ного электродвигателя, обрабатывает полученную информацию и оперирует в заданном режиме коммутационным аппаратом устройств управления, обеспечивая управление работой насос­ной установки и защищая ее от аномальных режимов, вызван­ных нарушениями как в погружной системе, так и в системе питания. Блок предназначен для эксплуатации при температуре окру­жающей среды от -60 до +40 °С, и поэтому при установке внут­ри шкафа устройств управления климатического исполнения У (для умеренного климата) и УХЛ1, УХЛ2 (холодного климата) не требуется дополнительного подогрева.

Блок управления защищает погружной электродвигатель от аномальных режимов во всех режимах управления, отключая его при перегрузке, недогрузке, снижении напряжения питания элек­тродвигателя ниже 0,75 U, а также может блокировать включе­ние электродвигателя при турбинном вращении.

Зарубежными аналогами станции управления Триол АК06 являются станции управления фирмы REDA с блоком управления Redalert, K973 или К095, а также станции управле­ния фирмы Centrilift или Electrostart с контроллером «Vortex».

ОАО «Борец» предлагает станции управления серии «БОРЕЦ-01» для погружных электродвигателей мощностью до 160 кВт, на токи силовой цепи 250 А и 400 А. Главное преимущество новых станций – большой набор фун­кций защиты и управления, а также удобство эксплуатации.

Пример записи обозначения станции управления серии «БОРЕЦ-01» при заказе станции, снабженной вводом высокого напряжения, с вводом кабелей со стороны задней панели, с разъемом ШЩ-4х60 на номинальный ток 250 А: «Станция управления БОРЕЦ-01 ВР-250-УХЛ1».

Еще одним производителем, который предлагает станции управления погружными электронасосами для добычи нефти, является ЗАО «Электон». Станции разработаны в со­ответствии с передовыми достижениями отечественной и миро­вой электротехнической промышленности и электроники. Коммутация электродвигателя осуществляется вакуумным контактором, управляемым контроллером. Освоен выпуск различных модификаций станции.

В станциях всех модификаций предусмотрен широкий набор функциональных возможностей для управления, контроля, защиты и автоматизации процесса добычи нефти.

Станция управления ПЭД завода «Электрон» (г. Тюмень) пред­назначена для управления и защиты погружных электронасо­сов с двигателями серии ПЭД по ГОСТ 18058 и двигателями унифицированной серии по ТУ 16-652.029-86 мощностью от 14 до 250 кВт с номинальным током до 88 А и напряжением до 2300 В переменного тока.

Современная станция управления является одним из основных элементов «интеллектуальной» скважины, обеспечивающим эффективную, согласованную работу всех компонентов ЭТК УЭЦН в различных режимах эксплуатации, реализующим сложные алгоритмы управления, телеметрии и связи.