RU2319861C2 - Protection device for submersible pumping unit - Google Patents

Protection device for submersible pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2319861C2
RU2319861C2 RU2003137380/06A RU2003137380A RU2319861C2 RU 2319861 C2 RU2319861 C2 RU 2319861C2 RU 2003137380/06 A RU2003137380/06 A RU 2003137380/06A RU 2003137380 A RU2003137380 A RU 2003137380A RU 2319861 C2 RU2319861 C2 RU 2319861C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
submersible
resistance
cable
power
electric motor
Prior art date
Application number
RU2003137380/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003137380A (en
Inventor
Михаил Яковлевич Либкин (RU)
Михаил Яковлевич Либкин
Олег Владимирович Харламов (RU)
Олег Владимирович Харламов
Original Assignee
ЗАО Научно-внедренческая фирма "Терминал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО Научно-внедренческая фирма "Терминал" filed Critical ЗАО Научно-внедренческая фирма "Терминал"
Priority to RU2003137380/06A priority Critical patent/RU2319861C2/en
Publication of RU2003137380A publication Critical patent/RU2003137380A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319861C2 publication Critical patent/RU2319861C2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil refining industry.
SUBSTANCE: invention relates to device for protection of submersible pumping unit operating under conditions affecting serviceability of its systems. Proposed device contains submersible electric motor connected to three-phase power circuit with insulated neutral by means of power supply breaker with control unit, submersible electric motor supply transformer and power cable with shield. Cable insulation fault detector is coupled by actuating circuit with control unit and by input circuit, with neutral point of secondary winding of submersible electric motor supply transformer. Submersible device includes minimum one parameters pickup with output part connected to power circuit of submersible electric motor and to cable shield. Output part of submersible device is made in form of switch resistance-coupled between power supply cable of submersible electric motor and power cable shield. At preset tolerable parameters of pickup (pickups), switch has resistance higher than resistance of operation of insulation fault detector, and at conditions of deviation from preset tolerable parameter of pickup (pickups), it has resistance lower than resistance of operation of insulation fault detector.
EFFECT: improved reliability, enlarged operating capabilities of protection system.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для защиты погружного насосного агрегата от работы в условиях, угрожающих работоспособности его систем.The invention relates to the refining industry and is intended to protect the submersible pump unit from operation in conditions that threaten the operability of its systems.

Известны системы измерения физических параметров в скважине с сохранением данных в памяти опускаемого в скважину прибора и последующим считыванием данных после подъема скважинного прибора на поверхность (см. MSD Demeter System. Memory stored data pressure temperature, ф-ма "Geoservices". Каталог, Франция, 1992. Аналог.)Known systems for measuring physical parameters in a well with storing data in the memory of the device lowered into the well and subsequent reading of the data after lifting the well to the surface (see MSD Demeter System. Memory stored data pressure temperature, form "Geoservices". Catalog, France, 1992. Analogue.)

Известны системы защиты погружных насосных агрегатов, применяемые в нефтедобывающей промышленности (1. Телеметрическая система ТМПН, Каталог, Ижевский радиозавод; 2. Система погружной телеметрии ДИП-2, Каталог, Нефтяная электронная компания, 05.2003).Known protection systems for submersible pumping units used in the oil industry (1. Telemetry system TMPN, Catalog, Izhevsk Radio Plant; 2. Submersible telemetry system DIP-2, Catalog, Oil Electronic Company, 05.2003).

К недостаткам таких систем следует отнести относительную сложность и, как следствие, недостаточную надежность погружных устройств преобразования сигналов телеметрии, которые трудно поддаются микроминиатюризации, что существенно сказывается и на стоимости устройства.The disadvantages of such systems include the relative complexity and, as a consequence, the lack of reliability of submersible telemetry signal conversion devices, which are difficult to microminiaturization, which significantly affects the cost of the device.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности в работе системы защиты, а также существенное упрощение и удешевление оборудования.The aim of the present invention is to increase the reliability of the protection system, as well as a significant simplification and cheapening of equipment.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве защиты погружного насосного агрегата, содержащем погружной электродвигатель (ПЭД), включенный в трехфазную силовую цепь с изолированной нейтралью посредством прерывателя силового питания с блоком управления, трансформатор питания ПЭД и силовой кабель с экраном, устройство контроля изоляции кабеля, связанное по исполнительной цепи с блоком управления и по входной цепи с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора питания ПЭД, погружное устройство, включающее в себя как минимум один датчик параметров, с выходной частью, подключенной к силовой цепи ПЭД и экрану кабеля, выходная часть погружного устройства выполнена в виде ключа, включенного гальванически между силовым кабелем питания ПЭД и экраном силового кабеля, а ключ имеет сопротивление в режиме заданных допустимых параметров датчика (датчиков) выше сопротивления срабатывания устройства контроля изоляции, а в режиме отклонения от заданных допустимых параметров датчика (датчиков) имеет сопротивление ниже сопротивления срабатывания устройства контроля изоляции.This goal is achieved by the fact that in the protection device of a submersible pump unit containing a submersible electric motor (PEM), included in a three-phase power circuit with an isolated neutral by means of a power supply interrupter with a control unit, a PED power transformer and a power cable with a screen, a cable insulation monitoring device, connected by the executive circuit with the control unit and by the input circuit with the zero point of the secondary winding of the PED power transformer, an immersion device including at least one in the parameter sensor, with the output part connected to the power supply unit of the SEM and the cable screen, the output part of the submersible device is made in the form of a key connected galvanically between the power supply cable of the SEM and the screen of the power cable, and the key has resistance in the mode of the set permissible sensor parameters (sensors ) is higher than the resistance of operation of the insulation monitoring device, and in the mode of deviation from the set allowable parameters of the sensor (s) has a resistance lower than the resistance of operation of the insulation monitoring device ii.

На чертеже представлена схема устройства. Устройство состоит из блока управления 1, прерывателя силового питания ПЭД 2, трансформатора питания ПЭД 3, силового кабеля с экраном 4, погружного электродвигателя 5, погружного устройства 6, датчиков параметров 7, выходной части погружного устройства 8 и устройства контроля изоляции кабеля 9. Блок управления 1 связан электрически с прерывателем силового питания 2, который в свою очередь включен между первичной 3-фазной обмоткой трансформатора и линией подводки электропитания. Вторичная обмотка трансформатора питания ПЭД 3 связана посредством экранированного силового кабеля 4, экран которого заземлен, с погружным электродвигателем 5. Общая точка вторичной обмотки трансформатора 3 (изолированная нейтраль) соединена с устройством 9 контроля изоляции кабеля, связанным электрически с блоком управления 1. Погружное устройство 6 с датчиками (датчиком) 7 и выходной частью 8 находится в погружном насосном агрегате. При этом выходная часть 8 с подключенными к ней датчиками (датчиком) выполнена в виде ключа, гальванически включенного между силовой цепью питания ПЭД и экраном кабеля 4.The drawing shows a diagram of the device. The device consists of a control unit 1, a power supply chopper PED 2, a power transformer PED 3, a power cable with a screen 4, a submersible motor 5, an immersion device 6, sensors 7, the output part of the immersion device 8 and a cable insulation control device 9. The control unit 1 is connected electrically to a power supply breaker 2, which in turn is connected between the primary 3-phase transformer winding and the power supply line. The secondary winding of the power transformer PED 3 is connected via a shielded power cable 4, the screen of which is grounded, with a submersible motor 5. The common point of the secondary winding of the transformer 3 (insulated neutral) is connected to the cable insulation monitoring device 9, which is connected electrically to the control unit 1. Immersion device 6 with sensors (sensor) 7 and output part 8 is located in a submersible pump unit. At the same time, the output part 8 with the sensors (sensor) connected to it is made in the form of a key galvanically connected between the power supply circuit of the PED and the screen of the cable 4.

Устройство работает следующим образом. При отклонении от заданного значения контролируемого параметра датчиком 7 (одним из датчиков в группе) сопротивление в выходной части 8 погружного устройства становится меньше порога срабатывания устройства 9 контроля изоляции кабеля, что вызывает срабатывание этого устройства 9. По сигналу с устройства 9 блок управления 1 посредством (контактного или теристорного) прерывателя 2 силового питания ПЭД производит аварийное отключение ПЭД 5. При восстановлении до нормального значения параметра датчика 7, вызвавшего аварийное отключение, обеспечивается возможность повторного включения ПЭД 5 и возобновления работы насоса.The device operates as follows. If the sensor 7 deviates from the setpoint of the parameter to be monitored (by one of the sensors in the group), the resistance in the output part 8 of the submersible device becomes less than the threshold of the cable insulation control device 9, which triggers this device 9. By the signal from the device 9, the control unit 1 by ( contact or thyristor) chopper 2 of the power supply of the SEM makes an emergency shutdown of the SEM 5. When restoring to a normal value of the parameter of the sensor 7, which caused the emergency shutdown, echivaetsya possibility of reclosing the SEM 5 and resuming operation of the pump.

Устройство позволяет отключить погружной насосный агрегат при возникновении условий угрожающих работоспособности его систем и обеспечивает возможность проведения повторного пуска агрегата после восстановления заданных рабочих параметров погружного насосного агрегата.The device allows you to turn off the submersible pump unit in the event of conditions that threaten the performance of its systems and provides the ability to restart the unit after restoring the specified operating parameters of the submersible pump unit.

Устройство предназначено для применения на имеющих наибольшее распространение низкодебетных скважинах, там, где экономически не целесообразно устанавливать дорогостоящее оборудование систем телеметрии.The device is intended for use on the most widespread low-debit wells, where it is not economically feasible to install expensive telemetry equipment.

Claims (2)

1. Устройство защиты погружного насосного агрегата, содержащее погружной электродвигатель (ПЭД), включенный в трехфазную силовую цепь с изолированной нейтралью посредством прерывателя силового питания с блоком управления, трансформатором питания ПЭД и силового кабеля с экраном, устройство контроля изоляции кабеля, связанное по исполнительной цепи с блоком управления и по входной цепи с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора питания ПЭД, погружное устройство, включающее в себя как минимум один датчик параметров, с выходной частью, подключенной к силовой цепи ПЭД и экрану кабеля, отличающееся тем, что выходная часть погружного устройства выполнена в виде ключа, включенного гальванически между силовой цепью ПЭД и экраном силового кабеля.1. The protection device of a submersible pump unit, comprising a submersible electric motor (SEM) included in a three-phase power circuit with an isolated neutral by means of a power supply interrupter with a control unit, a SEM power transformer and a power cable with a shield, a cable insulation control device connected via an executive circuit with the control unit and the input circuit with a zero point of the secondary winding of the power transformer PED, an immersion device that includes at least one parameter sensor, with an output hour a plug connected to the power circuit of the SEM and the cable screen, characterized in that the output part of the submersible device is made in the form of a key connected galvanically between the power circuit of the SEM and the screen of the power cable. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ключ имеет сопротивление в режиме заданных допустимых параметров датчика (датчиков) выше сопротивления срабатывания устройства контроля изоляции, а в режиме отклонения от заданных допустимых параметров датчика (датчиков) имеет сопротивление ниже сопротивления срабатывания устройства контроля изоляции.2. The device according to claim 1, characterized in that the key has a resistance in the mode of preset allowable parameters of the sensor (s) above the response resistance of the insulation monitoring device, and in the mode of deviation from the set permissible parameters of the sensor (s), it has a resistance below the response resistance of the control device isolation.
RU2003137380/06A 2003-12-26 2003-12-26 Protection device for submersible pumping unit RU2319861C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137380/06A RU2319861C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Protection device for submersible pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003137380/06A RU2319861C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Protection device for submersible pumping unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003137380A RU2003137380A (en) 2005-06-10
RU2319861C2 true RU2319861C2 (en) 2008-03-20

Family

ID=35833852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003137380/06A RU2319861C2 (en) 2003-12-26 2003-12-26 Protection device for submersible pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319861C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178299U1 (en) * 2017-05-05 2018-03-29 Дмитрий Михайлович Большаков Device for continuous monitoring of insulation resistance of a submersible electric cable and continuous monitoring of the resistance of windings of a submersible electric motor of an electric submersible pump installation
RU2689099C2 (en) * 2014-05-14 2019-05-23 Дженерал Электрик Компани Method and system for monitoring device for lifting fluid
RU2702306C1 (en) * 2017-08-07 2019-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" (ООО "УК "Система-Сервис") Method of launching electric centrifugal submersible pump jammed by scaling in well, and portable device for implementation thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017926B1 (en) * 2007-10-18 2013-04-30 Зао Нвф "Терминал" Thermal protection device for a submersible electric motor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Система погружной телеметрии ДИП-2. Каталог. Нефтяная электронная компания. 05.2003. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689099C2 (en) * 2014-05-14 2019-05-23 Дженерал Электрик Компани Method and system for monitoring device for lifting fluid
RU178299U1 (en) * 2017-05-05 2018-03-29 Дмитрий Михайлович Большаков Device for continuous monitoring of insulation resistance of a submersible electric cable and continuous monitoring of the resistance of windings of a submersible electric motor of an electric submersible pump installation
RU2702306C1 (en) * 2017-08-07 2019-10-07 Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая компания "Система-Сервис" (ООО "УК "Система-Сервис") Method of launching electric centrifugal submersible pump jammed by scaling in well, and portable device for implementation thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003137380A (en) 2005-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8659857B2 (en) Leakage current detection and interruption circuit powered by leakage current
KR101849407B1 (en) Method, system, and apparatus for detecting an arc event using breaker status
US4034732A (en) Non-incendive shut-down system for engine magnetos
US6297573B1 (en) Three-phase motor
US20160141123A1 (en) Synthetic fault remote disconnect for a branch circuit
US6271759B1 (en) Controlling and monitoring an electrical system
US8614869B1 (en) Apparatus, method, and system for integrating ground fault circuit interrupters in equipment-grounded high voltage systems
RU2319861C2 (en) Protection device for submersible pumping unit
US6735066B2 (en) Protective device for an electric consumer
US4796147A (en) Method for detecting voltage losses in a low voltage distribution system
EA017926B1 (en) Thermal protection device for a submersible electric motor
US6445268B1 (en) Instantaneous trip power transformer
RU70687U1 (en) SUBMERSIBLE ELECTRIC MOTOR TEMPERATURE PROTECTION DEVICE
KR20050084244A (en) Device for protection from thunder
CN109546613B (en) Power line leakage current detection protection device
SU1282256A1 (en) Device for protection of submersible electric motor against abnormal operation
KR200375233Y1 (en) Auto reset earth leakage breaker having function for protecting lightning
KR102460366B1 (en) Fault-phase protection system of vacuum circuit breaker
CN209313813U (en) A kind of auxiliary switch
JPS63217916A (en) Leakage current relay
SU989650A1 (en) Device for one-phase short-circuiting of electric network with insulated or compensated neutral
JP2004194409A (en) Lightning damage protection system
US20100067153A1 (en) System utilizing a ground fault circuit interrupter (GFCI) as a remote controlled protection device
EP0117133A1 (en) Control of electrically driven pumps
JP2002051468A (en) Controller/protector for power apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051227