Файл: Пермский национальный исследовательский политехнический университет Станции управления уэцн.doc

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет


Станции управления УЭЦН


Выполнил:

Группы МОН-21-1м

Волков Д.А.

Проверил:

Шишлянников Д.И.

Пермь 2023 г.

Оглавление

Станции управления

Станции управления предназначены для управления установками ЭЦН и системами для ППД и перекачки жидкостей. Они позволяют изменять параметры добычи и производительность установки, соответственно изменениям скважинных условий. Благодаря увеличению и уменьшению количества оборотов двигателя, можно оптимизировать производительность насоса, ускорить или при необходимости замедлить процесс добычи и предотвратить формирование газовых пробок. Станции управления обеспечивают защиту насосов и двигателей, снижая пусковое напряжение и подстраиваясь под изменяющиеся условия среды. Возможность изменять скорость вращения двигателя снижает потребность в запасных частях и сокращает время простоев оборудования, как следствие продлевается срок межремонтного периода, а эксплуатационные расходы становятся меньше[2] .

Структура станции управления УЭЦН

Станция управления УЭЦН представляет собой пыле-, влагозащищен-ный, обогреваемый в зимнее время шкаф, включающий в себя: силовую коммутационную аппаратуру, микропроцессорный блок управления (контроллер) с органами управления и индикации. Шкаф содержит входные и выходные силовые клеммы для подачи питающего напряжения 380 В и для вывода силового питающего напряжения на повышающий трансформатор для погружного электродвигателя, клеммные зажимы для подключения внешних цепей телеконтроля и телеуправления, розетку для питания внешних потребителей (380 В, 63 А)[1].

---

Внутри шкафа располагаются:

• система управления привода;

• силовые блоки инвертора (3 шт.), силовой блок выпрямителя;

• система охлаждения внутреннего пространства шкафа;

• автоматы защиты системы управления и вентиляторов системы охлаждения.
На лицевой панели отсека управления станции размещены:

• контроллер ;

• индикаторы световой сигнализации о состоянии станции управления;

• разъем USB для подключения устройств считывания и записи информации.

Принцип и порядок работы

Для максимальной адаптации электродвигателя к специфическим условиям работы в станции управления предусмотрены ручной и автоматический режимы работы. В ручном режиме доступны все функции станции управления, кроме функций, связанных с АПВ, пуском по подаче питания и работе по таймеру. В автоматическом режиме предусмотрен режим работы по таймеру с задаваемыми временами работы и останова станции, а также включается возможность автоматического включения станции управления при подаче напряжения электропитания (если разрешен пуск при подаче питания) и после срабатывания защит, по которым разрешено автоматическое повторное включение.

Во всех режимах работы станция управления обеспечивает следующие способы управления выходной частотой электропривода:

• ручное управление частотой;

• программное управление частотой;

• поддержание давления в скважине по сигналам телеметрии;

• поддержание заданного значения тока (регулятор тока).

Исходя из технологических особенностей эксплуатации конкретной скважины и для устранения возможных нештатных ситуаций во время пуска, в станции управления предусмотрены режимы пуска: плавный, с синхронизацией, толчковый, с раскачкой, расклинивание.
После выполнения монтажа УЭЦН проводится подготовка к запуску наземного электрооборудования. При комплектации УЭЦН с погружной системой ТМС монтаж и проверка работоспособности наземного блока ТМС проводится до запуска УЭЦН. Станция управления предоставляет пользователю достаточно широкий выбор функций для задания режимов работы ПЭД/ВПЭД и возможности настроек режимов работы станции. Поставляется Заказчику с некоторым набором параметров, записанным в энергонезависимую память. При необходимости Заказчик может изменить параметры. Контроль подготовки к запуску проводится либо представителями Заказчика, либо сотрудниками сервисного центра.

---

В процессе подготовки к запуску необходимо:

• проверить соответствие электрических параметров ТМПН, станции управления и комплектуемого в

УЭЦН ПЭД/ВПЭД, при необходимости привести в соответствие наземное электрооборудование УЭЦН;

• проверить СУ, ТМПН, клеммную коробку на функционирование в объеме согласно технологии подготовки

СУ, ТМПН, устранить выявленные неисправности;

• обеспечить подачу напряжения на питающий СУ кабель.
Включение станции осуществляется путем подачи питающего напряжения. СУ готова к работе, когда на дисплее появится приветствие в виде картинки. На экране дисплея появляется информация о работе станции. Перед запуском необходимо произвести настройку СУ, обеспечивающую ее правильное функционирование.
Порядок включения станции управления:

1. Проверить правильность и надежность подключения внешних соединений.

2. Произвести визуальный осмотр шкафа и убедиться, что в шкафу нет посторонних предметов и следов влаги на электронных блоках и силовых шинах.

3. Убедиться, что все замки на дверях закрыты.

4. Подать напряжение электропитания. На экране контроллера появится экранная заставка. Для выхода в режим отображения текущего состояния можно нажать «Отмена», либо через 15–20 секунд заставка исчезнет, и на экране появится статусное меню.

Основные производители станций управлений УЭЦН

1. 
   ОАО «Ижевский радиозавод»
   

Станции управления с частотным регулированием серии ИРЗ-500

2. 
   ЗАО ЭЛЕКТОН, г. Радужный
   

Станция управления серии "ЭЛЕКТОН-07"

3. 
   АО Новомет, г. Пермь
   

Станция управления серии Новомет-03

4. 
   ЗАО НЭК, п. Полазна
   

Станции управления серии "НЭК-02М, ОЗМ"



Была рассмотрена лишь малая часть из выпускаемых промышленностью СУ ЭЦН. На нефтепромыслах широко используется еще целый ряд отечественных и зарубежных СУ, среди которых можно выделить «Борец», «Орион», «Эталон», «Триол», Unico, REDAStar SCD и другие. Данные СУ выполняют аналогичные функции, но используют различную элементную базу и управляющие контроллеры. Эффективность же применения различных СУ во многом определяется надежностью элементов и заложенными алгоритмами управления.

---

Станции управления вентильными ПЭД УЭЦН

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.

Список литературы

1. 
   "POZNAYKA". (б.д.). Станции управления УЭЦН. Получено из https://poznayka.org/s19264t1.html.
   
2. 
   "Новомет-Пермь". (б.д.). Станции управления установками УЭЦН. Получено из https://www.novomet.ru/rus/products-and-services/artificial-lift/variable-speed-drives/.
   

---