Станция управления автоматизированной системы нагрева

Назначение и область применения

Станция управления предназначена для регулирования и контроля нагрева потока жидкости в нефтедобывающих скважинах или нефтепро­водах протяженным нагревателем (греющим кабелем) до 1500 метров с целью снижения вязкости нефти и уменьшения АСПО (асфальтосмолопарафиновых отложений) на стенках труб.

Функциональные возможности

Станция управления обеспечивает регулируемый нагрев жидкости в скважине или нефтепроводе постоянным током и многоуровневую защиту греющего кабеля.

Основной особенностью станции управления является наличие управляемого тиристорного выпрямителя, который обеспечивает регулируемый нагрев кабеля длиной от 500 до 1200 м в широком диапазоне температур. Измерение текущей температуры греющего кабеля основан на точном измерении сопротивления жилы греющего кабеля и пересчете в среднюю температуру с использованием специальных алгоритмов.

Основные характеристики

Отличительные особенности:

·       Отсутствие повышающего трансформатора для греющего кабеля.

·       Малые габариты и вес.

·       Возможность подключения дополнительного устьевого датчика                                      температуры.

·       Отдельный силовой отсек, обеспечивающий удобное подключение силовых               цепей и греющего кабеля.

·       Непрерывная защита греющего кабеля путем постоянного измерения                            температуры кабеля, а также токов утечки во время работы.

·       Максимально-токовая защита.

·       Возможность работы с кабелем различных типоразмеров (500-1200м)  и                        материалом жил (медь, алюминий, сталь).

Защитные функции

• Защита от перегрузки по входу;
• Защита от перегрузки по выходу;
• Защита от перегрева тиристоров (БВ)
• Защита от высокого/низкого питающего напряжения;
• Защита от дисбаланса токов;
• Защита от дисбаланса напряжений;
• Защита от утечки тока;
• Защита от перегрева кабеля;
• Защита от токов короткого замыкания.

Функции станции управления СУ ПН

СУ обеспечивает следующие функции:

• нагрев греющего кабеля до установленной температуры;
• стабилизация температуры греющего кабеля на установленной величине;
• стабилизация выходного тока на установленной величине;
• дистанционный контроль и управление станцией управления с диспетчерского пункта по дискретным каналам (+24В) или интерфейсу RS-485;
• сбор и обработка полученной информации о состоянии греющего кабеля, параметров работы станции;
• автоматическое включение станции с регулируемой выдержкой времени при восстановлении напряжения питания, либо при восстановлении нормальных параметров напряжения питания;
• выбор активного и неактивного состояния защит отдельно для каждой защиты;
• непрерывный контроль тока утечки кабеля;
• переход в режим пониженной мощности при отключении УЭЦН;
• отображение причины отключения на ЖК-дисплее;
• световую индикация об аварийном отключении;
• световая индикация о состоянии станции ("АВАРИЯ", "ОЖИДАНИЕ", "РАБОТА");
• запись в режиме реального времени в энергонезависимую память следующих оперативных данных:

1. среднего входного напряжения питания,
2. среднего выходного тока потребления,
3. средней температуры жил греющего кабеля,
4. тока утечки,
5. потребляемой мощности,
6. значения аналогового входа (4…20 mA) устьевого датчика.

Запись ведётся с регулируемым периодом записи от 0 (запись только при аварийном отключении) до 30 минут. Время заполнения архива не менее 6 дней при периодичности записи 1 минута и не более 180 дней при периодичности записи 30 минут;

• запись в хронологическом порядке не менее 13107 последних изменений состояния с указанием даты, времени и причины включения, а также даты, времени и причины отключения;
• запись в хронологическом порядке не менее 13107 последних изменений уставок параметров и защит с указанием даты, времени, номера параметра, старого и нового значения.
• передачу накопленной информации в USB флеш-память;
• установку пароля на изменение уставок;
• сохранение заданных параметров работы и накопленной информации при отсутствии напряжения питания;
• подключение к станции геофизических и наладочных приборов с помощью розетки 220В.

Станция управления обеспечивает измерения и вычисления  с отображением на четырехстрочном жидкокристаллическом буквенно-цифровом дисплее следующих параметров:

• Измерение значения среднего линейного напряжения в диапазоне 0 – 500В с относительной приведённой погрешностью измерения на всём диапазоне не более 2%;

• Измерение действующего тока каждой фазы в диапазоне 2 – 400А с относительной приведённой погрешностью измерения на всём диапазоне не более 2%;
• Измерение сопротивления жил кабеля в диапазоне 1.000 – 20.000 Ом. Дискретность измеряемой величины – 0.001 Ом;
• Вычисление средней температуры жил кабеля в диапазоне –150 до +150ºС;
• Измерение тока утечки кабеля в диапазоне 0.1 – 99.9А с относительной приведённой погрешностью измерения на всём диапазоне не более 2%;
• Вычисление текущей потребляемой кабелем активной составляющей мощности с относительной приведённой погрешностью измерения на всём диапазоне не более 1%;
• Измерение значения аналогового входа от устьевого датчика температуры в диапазоне 4 – 20 мА с относительной приведённой погрешностью измерения на всём диапазоне не более 2%;
• Пересчёт измеренного значения аналогового входа в реальную величину в установленном масштабе;
• Вычисление дисбаланса входных межфазных напряжений;
• Вычисление дисбаланса токов;

Станция управления обеспечивает подсчёт и отображение на четырехстрочном жидкокристаллическом буквенно-цифровом дисплее следующей информации:

• Состояние установки с индикацией причины включения и отключения;
• Всех измеренных и расчетных параметров;
• Значения всех установленных уставок и текущих режимов работы;
• Времени наработки с момента последнего пуска.
• Времени оставшегося до автоматического пуска с точность до 1 секунды;
• Просмотр в обратном хронологическом порядке 100 последних изменений в состоянии СУ;
• Общая наработка в минутах;
• Общее количество полных пусков СУ – до 9999 циклов ВКЛ./ОТКЛ.;
• Количество потребленной электроэнергии нарастающим итогом в кВт (счётчик кВт-часов) – до 9999МВт;
• Отображение текущих значений времени и даты;

Станция управления обеспечивает возможность установки следующих параметров:

• Всех уставок и защит;
• Номер нефтяного месторождения, номер куста, номер скважины на кусте;
• Серийный номер станции управления (5 младших разрядов);
• Значение сечения и длины жил греющего кабеля в режиме (S/L) (информация из технической документации на кабель);
• Значение начального значения сопротивления и температуры жил греющего кабеля в режиме (R0/T0) (информация из технической документации на кабель);
• Значение тока нагрева в режиме «периодический»;
• Пароль для изменения уставок;
• Скорость передачи данных по RS485 в диапазоне от 1200 до 57600 бод;
• Сброс всех уставок до значений по умолчанию;
• Сброс счетчиков наработки;
• Сброс системной области;
• Удаление всех записей в архиве.