Система телекоммуникации работы нефтяных качалок с ЛЭП 6(10) кВ в качестве физических линий связи
Общие сведения
Система телекоммуникации работы нефтяных качалок с использованием линий электропередачи (ЛЭП) 6 (10) кВ в качестве физических линий связи (СТК РНК-ЛЭП) предназначена для телемеханического контроля и управления работой нефтяных скважин и других объектов добычи и первичной переработки нефти.
Система в своем составе имеет диспетчерский пункт (ДП), станции управления центральные (СУЦ) и станции управления контролируемых пунктов (СУ КП).
Станции управления контролируемых пунктов имеют следующие исполнения: станция управления контролируемого пункта СУ КП, станции управления станка-качалки СУ СК и СУ СК-01, станция управления станка-качалки кустовая СУ СК-К, станция управления каналообразующая СУК, станция управления распределительной подстанции СУ РП.
Назначения станций управления приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Исполнение станции управления | Обозначение технических условий | Назначение |
| СУЦ | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426482.001 ТУ | Ретрансляция команд ПЭВМ диспетчерского пункта и ввода сигнала в ЛЭП через устройство присоединения к сборным шинам 6(10) кВ |
| СУ КП | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.001 ТУ | Телеуправление станком-качалкой с регулируемым электроприводом РЭП СКН, групповыми замерными установками (ГЗУ) или другими аналогичными объектами нефтедобычи и первичной переработки нефти |
| СУ СК | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.002 ТУ | Телеуправление станком-качалкой без РЭП СКН |
| СУ СК-01 | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.002.01 ТУ | Телеуправление станком-качалкой с РЭП СКН |
| СУ СК-К* | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.002.01 ТУ | Телеуправление станком качалкой с РЭП СКН |
| СУ К | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.003 ТУ | Организация канала связи по ЛЭП 6(10) кВ и объектам нефтедобычи и первичной переработке нефти |
| СУ РП | ТУ 16–95 ГЛЦИ.426481.005 ТУ | Телеуправление и телесигнализация распределительных подстанций |
| * Используется совместно с СУК и СУ СК-01. | ||
Климатическое исполнение (У) и категория размещения (2) по ГОСТ 15150-69.
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающего воздуха от минус 45 до 40°С.
Относительная влажность воздуха не более 100% при температуре 25°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию.
Степень защиты станций управления IР43 по ГОСТ 14254-96.
Группа условий эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды М1 по ГОСТ 17516.1-90 при вибрации от 1 до 35 Гц с ускорением 4,9 м/с2.
Техника безопасности по ГОСТ 12.2.007.7-83 и ГОСТ 12.2.007.11-75.
ТУ 16-95 ГЛЦИ.426482.001 ТУ;ТУ 16-95 ГЛЦИ.426481.001 ТУ;
ТУ 16-95 ГЛЦИ.426481.002 ТУ;ТУ 16-95 ГЛЦИ.426481.002.01 ТУ;
ТУ 16-95 ГЛЦИ.426481.003 ТУ;ТУ 16-95 ГЛЦИ.426481.005 ТУ
Технические характеристики станций управления СТК РНК-ЛЭП приведены в табл. 2.
| Параметр | Значение параметра для исполнений станций управления | ||||||
| СУЦ | СУ КП | СУ СК | СУ СК-01 | СУ СК-К | СУ К | СУ РП | |
| Количество обслуживаемых контролируемых объектов системы | 128 | 1 | 1 | 1 | 1 | До 10 | 1 |
| Мощность обслуживаемого энергорайона, мВ·А | 10 | – | – | – | – | – | 10 |
| Максимальная протяженность линии связи ДП-РП, км | 40 | – | – | – | – | – | Не более 40 |
| Максимальная протяженность линий 6(10) кВ между подстанцией 35/6(10) кВ и станцией управления, км, не более | – | 20 | 20 | 20 | – | 20 | – |
| Скорость обмена по проводному каналу, Бод | 1200 | – | – | – | – | – | 1200 |
| Скорость обмена по каналу с ЛЭП, Бод, не более | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | – |
| Максимальная выходная мощность передающего устройства станции, Вт, не менее | 200 | 200 | 200 | 200 | – | 200 | – |
| Количество дискретных входов (входные сигналы в виде состояний сухих контактов), не более | – | 8 | 8 | 8 | 8 | – | 56 |
| Количество гальванически развязанных выходов (коммутация цепей постоянного тока до 20 мА при напряжении до 24 В), | – | 8 | 8 | 8 | 8 | – | 56 |
| В том числе количество выходов коммутирующих до 4 А, до 240 В,50 Гц (контакт промежуточного реле) | – | – | 1 | – | – | – | Не более 12 |
| Количество аналоговых входов (входные сигналы до 10 В постоянного тока), не более | – | – | 8 | – | – | – | 24 |
| Мощность, потребляемая станцией управления, В·А: | |||||||
| в режиме ожидания, не более | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| в рабочем режиме, не более | 300 | 300 | 300 | 300 | 50 | 300 | 50 |
| Масса, кг | 80 | 85 | 90 | 80 | 55 | 55 | 75 |
| Служебный телефонный канал между станцией управления и диспетчерским пунктом | + | + | + | + | – | + | + |
| Примечания: 1. Станции управления комплектуются устройством присоединения к ЛЭП 6(10) кВ типа УПКП (ГЛЦИ.426477.004). | |||||||
Гарантийный срок технических средств СТК РНК-ЛЭП - 1 год со дня ввода системы в эксплуатацию, но не более 1,5 лет со дня получения потребителем.
В состав СТК РНК-ЛЭП входят: диспетчерский пункт на базе IВМ - совместимого компьютера; станции управления центральные на подстанциях 35/6(10) кВ; станции управления контролируемых пунктов.
Станции управления контролируемых пунктов устанавливаются на объектах телеуправления. Станции управления (СУ РП, СУ кустовых насосных станций (КНС) и др.), имеющие проводные линии связи с диспетчерским пунктом Нефтегазодобывающего Управления (НГДУ), подключаются к ДП непосредственно. Удаленные СУ КП подключаются к ЛЭП с помощью конденсаторного устройства присоединения, используя их в качестве линии связи с РП, а затем через СУЦ связываются с ДП.
Принципиально возможно использование радиоканала для организации связи ДП - СУ КП.
Станции управления центральные на РП 35/6(10) кВ обеспечивают ретрансляцию команд ПЭВМ диспетчерского пункта и ввод сигнала в ЛЭП через устройство присоединения к сборным шинам 6(10) кВ, а также прием и ретрансляцию данных от контролируемых пунктов, подключенных к ЛЭП. Связь ДП - СУЦ проводная, по выделенной паре или по телефонной линии диспетчерской связи с подстанцией 35/6(10) кВ.
Конструктивно станции управления представляют собой шкафы, в которых размещены кассеты с блоками. Конструкция кассет и блоков станций соответствует базовой конструкции БУК-М.
Кабели внешнего подсоединения подводятся через отверстия в нижней крышке шкафов.
Общий вид, габаритные и установочные размеры станций управления СУЦ, СУ КП, СУ СК-К, СУ К приведены на рис. 1-3.
Общий вид, габаритные и установочные размеры станций управлений СУЦ и СУ КП
Общий вид, габаритные и установочные размеры станции станка-качалки кустовой СУ СК-К
Общий вид, габаритные и установочные размеры станции управления каналообразующей СУ К
Функциональные блоки шкафов в случае повреждений или отказов могут быть легко заменены в полевых условиях. Разработана аппаратура диагностики функциональных узлов для ремонта блоков СТК РНК-ЛЭП на ремонтной базе.
Технические возможности станций управления СТК РНК-ЛЭП позволяют осуществлять телесигнализацию и телеуправление станков-качалок нефти (СКН); групповых замерных установок; кустовых насосных станций;
распределительных подстанций энергоснабжения 35/6(10) кВ (РП) и других объектов нефтедобычи и первичной переработки нефти.
Например, станции управления станков-качалок позволяют по командам диспетчерского пункта производить включение, выключение и регулирование скорости качаний головки балансира станка-качалки;
контроль: потребляемой активной мощности, ваттметрграммы двигателя динамограммы станка-качалки, количества откачиваемой жидкости, превышения давления в выкидном трубопроводе, несанкционированного доступа в станцию управления.
Станции управления контролируемых пунктов позволяют оперативному персоналу связаться по телефонному каналу с диспетчером НГДУ.
Средства СТК РНК-ЛЭП позволяют получить динамограмму работы станка-качалки нефти в виде, показанном на рис. 4. Данные могут быть сохранены в журнале динамограмм для документирования и дальнейшего анализа. На полученную может быть наложена теоретическая динамограмма и образцовая, выбираемая из журнала динамограмм.
Таблица к рис. 4
| ПАРАМЕТРЫ | |
| Качания головки балансира СКН, 1/мин | 2,53 |
| Fmin, кгс | 2210 |
| Fmax, кгс | 5631 |
| Ход полированного штока (Х), см | 160 |
Динамограмма работы станка-качалки нефти
F - усилие на полированном штоке
СТК РНК-ЛЭП также позволяет получить ваттметрграмму работы станка-качалки нефти в виде набора замеров порций активной электроэнергии, потребляемой приводом СКН за дискрету времени в течение интервала времени, сопоставимого с циклом качания головки балансира СКН. Полученные данные на ПЭВМ диспетчерского пункта нефтепромысла обрабатываются с целью автоматизации контроля работы СКН и могут регистрироваться в базах данных. Типичный вид ваттметрграммы на экране дисплея ДП для СКН, оборудованного регулируемым электроприводом РЭП СКН, изображен на рис. 5.
| ПАРАМЕТРЫ | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| Качания, 1/мин | 6,25 | 6,25 | 6,25 |
| Рmin, кВт | 3,3 | 3,71 | 3,71 |
| pmax, кВт | 21,4 | 18,7 | 18,5 |
| pср, кВт | 10,4 | 10,4 | 10,4 |
| Небаланс, % | 98,8 | 108 | 116 |
| 1 – Исходные данные | |||
| 2 – Скользящее осреднение | |||
| 3 – Медианная фильтрация | |||
| ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ | |||
| 0-я гармоника: | 10,4 | ||
| 1-я гармоника: | 1,59 | ||
| 2-я гармоника: | 6,36 | ||
| 3-я гармоника: | 0,598 | ||
| 4-я гармоника: | 1,08 | ||
| 5-я гармоника: | 0,328 | ||
| 6-я гармоника: | 0,202 | ||
| 7-я гармоника: | 0,269 | ||
| 8-я гармоника: | 0,0343 | ||
| 9-я гармоника | 0,0855 | ||
Ваттметрграмма работы станка-качалки нефти
Р - активная мощность, потребляемая двигателем СКН
В комплект поставки входят: станция управления; ключи дверные - 2 шт.*; техническое описание и инструкция по эксплуатации*;
паспорт*; трансформаторы тока ТМ-0,66-1 (только для станций управления СУ КП).
*Один комплект на партию станций управления не более 5 шт.
Примечание. По согласованию с заказчиком поставляется оборудование диспетчерского пункта.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
