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安科瑞電氣股份有限公司 徐敏
摘要:介紹了油田潛油電泵控製係統中電機保護器的功能、軟件及應用,說明了電機保護器應用於潛油電泵的必要性。
關鍵詞:智能保護器 功能 油田潛油電泵 應用
1 引言
suizhewoguoshiyougongyedefazhanheyoutiankaifadexuyao,weiletigaoyoutiancaiyousuduhezuizhongcaishoulv,yingyongjixiecaiyoufangfashizhenggeyoutiankaifaguochengzhongdeyigezhongyaobuzhou。qianyoudianbengzuoweiyizhongzhongyaodejixiecaiyoushebeizaiyoutiandekaicaishangqizheyuelaiyuezhongyaodezuoyong。
潛油電泵控製係統由潛油電泵控製櫃、GPRS收發裝置、監控軟件等組成。潛油電泵控製櫃用於油田潛油電泵控製,供交流頻率50Hz、60Hz,電壓380至2500V,電流至200A及以下的潛油電泵使用,其核心元件為潛油電泵智能保護器。GPRS收發裝置用於將電泵控製櫃測得的電參數、其它儀表的工藝參數上傳給控製係統。監控軟件用於HMI操作使用。
2 智能保護器
智能保護器對潛油電泵實現保護、測量、控製功能。安科瑞公司的ARD3T電動機保護器就是針對潛油電泵的專屬保護產品。ARD3T產品包括主體模塊、測量模塊、開關量模塊、模擬量模塊、溫度模塊、通訊模塊,並配以觸摸屏用以實時顯示測量及保護參數。

ARD3T潛油電泵智能保護器
2.1 測量功能
智能保護器配合保護型電流互感器可實現三相電流測量、電流曲線實時顯示,電流互感器可達到10倍過載。通過外部變壓器可實現三相電壓測量、電壓曲線實時顯示。保護器中電流互感器、電壓互感器的倍數可根據實際參數任意設置。同時保護器可測量頻率、功率並可統計使用的電能值,通過溫度傳感器可測量潛油電泵的溫度值。這些參數為潛油電泵的保護提供了依據。
2.2 保護功能
油(you)田(tian)用(yong)潛(qian)油(you)電(dian)泵(beng)在(zai)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong),由(you)於(yu)其(qi)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)等(deng)因(yin)素(su),故(gu)障(zhang)率(lv)很(hen)高(gao),傳(chuan)統(tong)的(de)保(bao)護(hu)儀(yi)在(zai)電(dian)機(ji)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)時(shi)一(yi)般(ban)不(bu)能(neng)及(ji)時(shi)有(you)效(xiao)地(di)對(dui)電(dian)機(ji)加(jia)以(yi)保(bao)護(hu),常(chang)導(dao)致(zhi)電(dian)機(ji)電(dian)泵(beng)燒(shao)壞(huai),造(zao)成(cheng)停(ting)產(chan)事(shi)故(gu)。ARD3T智(zhi)能(neng)型(xing)保(bao)護(hu)器(qi)是(shi)根(gen)據(ju)我(wo)國(guo)油(you)田(tian)電(dian)泵(beng)現(xian)狀(zhuang)及(ji)油(you)井(jing)實(shi)際(ji)生(sheng)產(chan)需(xu)要(yao)而(er)設(she)計(ji)的(de),能(neng)對(dui)電(dian)泵(beng)實(shi)施(shi)綜(zong)合(he)保(bao)護(hu)的(de)產(chan)品(pin)。它(ta)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)電(dian)機(ji)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang),防(fang)止(zhi)電(dian)機(ji)因(yin)不(bu)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)而(er)引(yin)起(qi)的(de)損(sun)壞(huai)。
2.2.1 過載保護
導致潛油電泵過載的原因有許多,包括保護器失效或電纜頭結構不合理造成井液進入電機;電機絕緣性能在頻繁電壓波動、啟停泵過程中損壞;出砂導致長時間高負荷運行,造成運行電流過大使電纜芯線產生高溫,破壞絕緣;井下作業過程中潛油電纜損傷;yinshahuozazhidaozhibengka,dengdeng。gezhongyuanyinzuizhongdoubiaoxianweiyunxingdianliuguoda。dianjizaiguofuzaiqingkuangxia,changshijianchaoguoqiedingdianliuyunxingshi,huidaozhidianjiguore,jueyuanjiangdiershaohui,baohuqigenjudianjidefaretexing,jisuandianjidererongliang,monidianjifaretexingduidianjijinxingbaohu。guozaibaohudeyanshishijiansuizhedianliuguozaibeishudezengjiaanfanshixianjianshao。

過載保護電流—時間對照表

過載特征曲線圖
2.2.2 欠載保護
dangdiandongjisuodaifuzaiweibengshifuzaishi,diandongjikongzaihuoqianzaiyunzhuanhuichanshengweihai,baohuqitigongqianzaibaohu。daozhiqianyoudianbengqianzaideyuanyinzhuyaobaokuoyouguancichuan、泄油閥漏、沉砂管漏導致的管柱漏失;地層供液差、防砂篩管異物堵導致的供液不足;泵、管柱砂堵、泥漿堵;泵軸、分離器軸斷等等。當三相的平均電流與額定電流的百分比低於欠載設定值時,保護器將在動作(延時)設定時間內動作。欠載保護的延時時間隨著電流欠載倍數的增加按反時限減少。
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倍率
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脫扣時間(s)
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1
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60
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0.9
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49.59
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0.83
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41.67
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0.67
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26.67
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0.5
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速斷
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欠載保護動作時間對照表

欠載特征曲線圖
2.2.3 其他功能
產品還具有電流不平衡、過電壓、欠電壓、電壓不平衡等反時限保護功能;具有斷相、堵轉、阻塞、外部故障等定時限保護功能;電流曆史數據導出、電壓曆史數據導出功能;客戶打卡簽到功能;具有故障記錄功能;參數掉電不丟失。
2.3 技術參數
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技術參數
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指 標
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潛油電泵工作電源
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380至2500V
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頻率
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50Hz、60Hz
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ARD3T輔助電源
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AC/DC 110 / 220V,功耗≤15VA
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觸摸屏輔助電源
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DC 24V
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電動機額定工作電流
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6.3(1.2A-3150A)
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采用外置電流互感器 + 測量模塊
CT、PT可設置
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漏電
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50mA-1A
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采用測量模塊 + 漏電流互感器
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3A-30A
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繼電器輸出觸點容量
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阻性負載
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AC250V、6A;DC24V、6A
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感性負載
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AC250V、2A;DC24V、2A
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主體開關量輸入、輸出
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4DI、4DO,DI可以為幹節點或濕節點
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開關量模塊
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4DI、3DO,DI可以為幹節點或濕節點
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溫度模塊
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外接傳感器類型:PT100、PT1000、Cu50、PTC、NTC
傳感器路數:3路
傳感器對應測量範圍:
PT100/PT1000:-50°C~+500°C
Cu50:-50°C~+150°C
PTC/NTC:100Ω~30kΩ
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模擬量模塊
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可實現:2路4~20mA輸入測量,2路4~20mA變送輸出
4~20mA輸入測量精度±0.5%
4~20mA輸出最大帶載能力為≤500Ω
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主體通訊
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RS485:Modbus-RTU
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通訊模塊
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RS485:雙Modbus-RTU、Profibus
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環境
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工作溫度
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-10ºC~55ºC
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貯存溫度
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-25ºC~65ºC
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相對濕度
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≤95﹪不結露,無腐蝕性氣體
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海拔
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≤2000m
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汙染等級
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3級
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防護等級
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主體IP20,分體顯示模塊IP45(安裝在櫃體上)
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安裝類別
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III級
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3 觸摸屏
觸摸屏使用昆侖通泰產品,輔以專屬軟件可實時顯示電泵的運行狀態,方便運維人員觀察和掌握現場電泵工作情況。
軟件界麵:

主界麵 電流實時曲線

電壓實時曲線 事件記錄
4 潛油電泵控製係統結構圖

5 結語
本ben文wen介jie紹shao了le安an科ke瑞rui油you田tian潛qian油you電dian泵beng用yong電dian機ji保bao護hu器qi的de功gong能neng及ji監jian測ce界jie麵mian,采cai用yong該gai綜zong合he保bao護hu器qi可ke以yi減jian少shao電dian機ji運yun行xing中zhong的de電dian器qi故gu障zhang,可ke以yi檢jian測ce和he控kong製zhi電dian機ji的de運yun行xing狀zhuang況kuang,並bing防fang止zhi電dian機ji因yin不bu正zheng常chang運yun行xing引yin起qi的de損sun壞huai。
6 公司簡介
安科瑞電氣股份有限公司[股票代碼:300286.SZ]是一家為智能電網用戶端提供智能電力監控、電能管理、電氣安全等係統性解決方案的國內少數幾家領先企業之一。
公司自2003年6月成立以來,專注於用戶端智能電力儀表的研發、生產和銷售,產品線涵蓋了智能電網用戶端的低壓電力信號采集、測量、計量、監控、保護及係統集成,主要有網絡電力儀表、智能馬達控製器、導軌式安裝電能表、電量傳感器、光伏彙流箱、有源濾波器、醫療潔淨電源櫃等產品以及智能電力監控與電能管理、建築能耗分析管理、電氣火災監控、數據中心用電監控、光伏電站監控、ZigBee(物聯網)無線電能管理等係統方案。
公司擁有嘉定區級技術中心,是高新技術企業和軟件企業。先後參與GB/T22264-2008《安裝式數字電測量儀表》、JB/T10736-2007《低壓電動機保護器》、GB/T15576-2008《低壓成套無功補償裝置》、GB/T22387-2008《剩餘電流動作繼電器》等多項電力儀表國標和行標的起草或編製。截止到2011年12月,公司擁有授權專利100餘項和70餘項計算機軟件著作權;ACR網絡電力儀表列為國家重點新產品,公司被上海經信委列為智能電網重點企業之一。
2007年,公司在江蘇江陰的生產基地建成投產,一期工廠廠房麵積10000平方米,是智能電力儀表行業中首家采用無鉛化SMT生產工藝的企業,為公司產品產業化、規模化實施提供了保障。2010年3月,公司技改,將車間進行防靜電改造,使生產環境進一步提升,同時,在生產上引進MES管guan理li係xi統tong,每mei道dao工gong序xu都dou進jin行xing條tiao形xing碼ma掃sao描miao,使shi整zheng個ge生sheng產chan進jin度du和he過guo程cheng都dou得de到dao了le控kong製zhi。基ji本ben實shi現xian了le無wu紙zhi化hua管guan理li,節jie約yue了le生sheng產chan成cheng本ben,提ti高gao了le管guan理li效xiao率lv。
安科瑞商標和產品先後被評為上海市著名商標和名牌產品,產品廣泛應用於上海世博工程、廣州亞運會工程、援哥斯達黎加國家體育場工程、京津高鐵電力監控、敦煌10MW光伏示範電站、中國銀行浦東數據中心、印度50萬噸焦化等國內外重大項目中,贏得了較好的市場聲譽。
參考文獻:
安科瑞電氣股份有限公司樣本資料
文章來源:《電氣技術》 2014年 第1期
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