RU178299U1 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
- Publication number
- RU178299U1 RU178299U1 RU2017115891U RU2017115891U RU178299U1 RU 178299 U1 RU178299 U1 RU 178299U1 RU 2017115891 U RU2017115891 U RU 2017115891U RU 2017115891 U RU2017115891 U RU 2017115891U RU 178299 U1 RU178299 U1 RU 178299U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- submersible
- star
- cable
- triangle
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 21
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- XDHJBIYJRNFDKS-IBGZPJMESA-N 1-[(4-methoxyphenyl)methyl]-5-[(2s)-2-(pyridin-3-yloxymethyl)pyrrolidin-1-yl]sulfonylindole-2,3-dione Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1CN1C2=CC=C(S(=O)(=O)N3[C@@H](CCC3)COC=3C=NC=CC=3)C=C2C(=O)C1=O XDHJBIYJRNFDKS-IBGZPJMESA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/72—Testing of electric windings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, в частности для непрерывного контроля сопротивления изоляции электрокабеля электроцентробежного насоса (УЭЦН).Устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции погружного электрокабеля и непрерывного контроля сопротивления обмоток погружного электродвигателя электропогружной насосной установки содержит герметичный корпус с быстросъемными высоковольтными многоразовыми клеммами. В корпусе расположены аккумуляторная батарея, соединенная с блоком питания; модуль центрального процессора и соединенные с модулем центрального процессора в локальную сеть модуль гироскопа, датчик температуры, съемная энергонезависимая память, модуль GSM, измерительный модуль, модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя. Измерительный модуль дополнительно соединен с модулем контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя. Измерительный модуль соединен с фазой А трехжильного погружного электрокабеля, модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя соединен с фазами А, В и С трехжильного погружного электрокабеля.Использование полезной модели позволяет повысить точность постоянного контроля сопротивления изоляции погружного кабеля электропогружной установки при выполнении спускоподъемных операций электроцентробежного насоса на нефтегазодобывающих скважинах, а также в обеспечении непрерывного контроля соединения «звезды» и/или «треугольника» обмоток погружного электродвигателя. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to test equipment, in particular for continuous monitoring of the insulation resistance of the electric cable of an electric centrifugal pump (ESP). The device for continuous monitoring of the insulation resistance of a submersible electric cable and continuous monitoring of the resistance of the windings of a submersible electric motor of an electric submersible pump installation contains a sealed enclosure with quick-detachable high-voltage reusable terminals. In the housing are a battery connected to a power supply; a central processor module and a gyroscope module, a temperature sensor, a removable non-volatile memory, a GSM module, a measuring module, a star and / or a triangle control module of a submersible motor connected to a central processor module to a local network. The measuring module is additionally connected to the “star” and / or “triangle” control module of the submersible motor. The measuring module is connected to phase A of a three-core submersible electric cable, the control module of the "star" and / or "triangle" of the submersible electric motor is connected to phases A, B and C of a three-core submersible electric cable. Using the utility model, the accuracy of the constant monitoring of the insulation resistance of the submersible cable of an electric submersible installation can be improved performing tripping operations of the electric centrifugal pump in oil and gas producing wells, as well as providing continuous monitoring of the star connection and / or “triangle” windings of a submersible motor. 8 s.p. f-ly, 5 ill.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к контрольно-измерительной технике, и предназначена для непрерывного контроля сопротивления изоляции электрокабеля, применяемого в устройствах электроцентробежного насоса (УЭЦН).The utility model relates to the field of electrical engineering, in particular to instrumentation, and is intended for continuous monitoring of the insulation resistance of the electric cable used in electric centrifugal pump (ESP) devices.
Устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции (далее Прибор НКСИ) предназначено для проведения непрерывных или дискретных измерений сопротивления электрической изоляции системы «кабель-ПЭД» при выполнении спускоподъемных операций УЭЦН на нефтегазодобывающих скважинах, измерения текущей температуры воздуха и скорости вращения барабана с кабелем, в момент времени.The device for continuous monitoring of insulation resistance (hereinafter referred to as the NKSI Device) is intended for continuous or discrete measurements of the electrical insulation resistance of the cable-PED system during the lifting operations of ESPs in oil and gas producing wells, measuring the current air temperature and the speed of rotation of the cable reel at a time.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известно устройство для непрерывного контроля сопротивления изоляции кабеля (RU 2510033, G01R 27/16). Устройство включает источник постоянного напряжения, измеритель утечки тока, блоки световой и звуковой сигнализации, повышающий трансформатор, компаратор разряда источника постоянного напряжения, микроконтроллер, источник опорного напряжения, компаратор сброса генератора, генератор опорной частоты и усилитель мощности, конденсатор, резистивный делитель, выпрямительный диод, эталонный резистор, один из выводов которого подключен к тестовой клемме; измерительный шунт с возможностью соединения с шиной корпуса и оплеткой контролируемого кабеля, зажим для подключения к жилам контролируемого кабеля. Технический результат изобретения заключается в создании обладающего высокой надежностью и оперативностью устройства, обеспечивающего непрерывный контроль сопротивления изоляции электрической прочности цепи «ПЭД - трехжильный силовой кабель».The prior art device for continuous monitoring of the insulation resistance of the cable (RU 2510033, G01R 27/16). The device includes a constant voltage source, current leakage meter, light and sound signaling units, step-up transformer, constant voltage source discharge comparator, microcontroller, reference voltage source, generator reset comparator, reference frequency generator and power amplifier, capacitor, resistive divider, rectifier diode, a reference resistor, one of the terminals of which is connected to a test terminal; measuring shunt with the ability to connect to the housing bus and the sheath of the controlled cable, clamp for connecting to the conductors of the controlled cable. The technical result of the invention lies in the creation of a device having high reliability and efficiency, providing continuous monitoring of the insulation resistance of the electric strength of the circuit "PED - three-core power cable".
Недостатком известного устройства является то, что данная система не может применяться во время спускоподъемных технологических операций, когда возникает риск повреждения погружного электрокабеля, и не обеспечивает контроль сопротивления изоляции погружного кабеля и «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя (далее ПЭД), согласно технологических регламентов спускоподъемных работ на нефтяной скважине. Отсутствие непрерывного контроля сопротивления изоляции погружного электрокабеля и «звезды» и/или «треугольника» на ПЭД во время спускоподъемных операций, приводит к повышенным экономическим затратам, в случае повреждения кабеля, а так же затягивает технологический процесс ремонта нефтедобывающей скважины.A disadvantage of the known device is that this system cannot be used during tripping operations, when there is a risk of damage to the submersible electric cable, and does not provide control of the insulation resistance of the submersible cable and the "star" and / or "triangle" of the submersible electric motor (hereinafter referred to as SEM), according to technological regulations of hoisting operations in an oil well. The lack of continuous monitoring of the insulation resistance of the submersible electric cable and the “star” and / or “triangle” on the SEM during tripping operations leads to increased economic costs, in case of cable damage, and also delays the process of repairing an oil well.
Также из уровня техники известно устройство защиты погружного насосного агрегата (RU 2319861, F04B 49/02, F04B 47/00). Известное устройство содержит 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 связано по исполнительной цепи с блоком управления и по входной цепи с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора питания ПЭД. Погружное устройство включает 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. 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. Повышается надежность, расширяются функциональные возможности системы защиты.Also known from the prior art is a protection device for a submersible pump unit (RU 2319861, F04B 49/02, F04B 47/00). The known device comprises 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 screen. The cable insulation control device is connected through the executive circuit to the control unit and along the input circuit with the zero point of the secondary winding of the power transformer of the PED. The submersible device includes at least one parameter sensor with an output part connected to the power circuit 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. The key has a resistance in the mode of the specified permissible parameters of the sensor (s) above the response of the insulation monitoring device, and in the mode of deviation from the specified acceptable parameters of the sensor (s), it has a resistance below the response of the insulation control device. Reliability is increased, the functionality of the protection system is expanded.
Недостатком известного устройства является то, что данная система не может применяться во время спускоподъемных технологических операций, когда возникает риск повреждения погружного электрокабеля, и не обеспечивает контроль сопротивления изоляции погружного кабеля и «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя (далее ПЭД), согласно технологических регламентов спускоподъемных работ на нефтяной скважине. Отсутствие непрерывного контроля сопротивления изоляции погружного электрокабеля и «звезды» и/или «треугольника» на ПЭД во время спускоподъемных операций, приводит к повышенным экономическим затратам, в случае повреждения кабеля, а так же затягивает технологический процесс ремонта нефтедобывающей скважины.A disadvantage of the known device is that this system cannot be used during tripping operations, when there is a risk of damage to the submersible electric cable, and does not provide control of the insulation resistance of the submersible cable and the "star" and / or "triangle" of the submersible electric motor (hereinafter referred to as SEM), according to technological regulations of hoisting operations in an oil well. The lack of continuous monitoring of the insulation resistance of the submersible electric cable and the “star” and / or “triangle” on the SEM during tripping operations leads to increased economic costs, in case of cable damage, and also delays the process of repairing an oil well.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для контроля качества электрической изоляции (RU 11414, Н02К 15/00, Н01В 11/00). Известное устройство для контроля качества изоляции содержит высоковольтный генератор напряжения, связанный с измерителем утечки тока. Измеритель выполнен с возможностью анализа утечки тока и включения сигнализации при достижении величины сопротивления изоляции заданного уровня, высоковольтный генератор связан с переключателем режимов работы, предназначенным для включения низковольтного взрывобезопасного режима работы. Устройство снабжено источником постоянного напряжения, связанного с измерителем утечки тока, с блоком звуковой и/или световой сигнализации, умножителем и высоковольтным генератором напряжения, выход которого непосредственно или через трансформатор подключен к соответствующим выводам умножителя, управляющие входы которого и высоковольтного генератора напряжения соединены с соответствующими выводами переключателя режимов работы, умножитель соединен с контролируемым кабелем.The closest analogue of the claimed invention is a device for controlling the quality of electrical insulation (RU 11414, Н02К 15/00, НВВ 11/00). A known device for monitoring the quality of insulation contains a high voltage voltage generator associated with a current leakage meter. The meter is capable of analyzing current leakage and turning on the alarm when the insulation resistance reaches a predetermined level, the high-voltage generator is connected to a mode switch designed to turn on the low-voltage explosion-proof operating mode. The device is equipped with a constant voltage source associated with a current leakage meter, with an audio and / or light signaling unit, a multiplier and a high voltage voltage generator, the output of which is connected directly or via a transformer to the corresponding terminals of the multiplier, the control inputs of which and the high voltage voltage generator are connected to the corresponding terminals operating mode switch, the multiplier is connected to a controlled cable.
Недостатком известного устройства является невозможность контроля «звезды» и/или «треугольника», отсутствие дисплея (только звуковое и световое оповещение), нет беспроводного канала передачи данных на верхний уровень в систему диспетчеризации, также отсутствуют ограничения по току 25 мА, т.е. отсутствие защиты персонала от поражения электрическим током.A disadvantage of the known device is the inability to control the "star" and / or "triangle", the lack of a display (only sound and light alerts), there is no wireless channel for transmitting data to the upper level in the dispatch system, and there are no current limitations of 25 mA, i.e. lack of protection of personnel from electric shock.
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Задачей настоящей полезной модели является создание прибора для непрерывного или дискретного контроля сопротивления изоляции погружного электрического кабеля электропогружной установки с возможностью оповещения сотрудников о случае потери сопротивления изоляции кабеля и/или о случае обрыве «звезды» и/или «треугольника» в погружном электродвигателе.The objective of this utility model is to create a device for continuous or discrete monitoring of the insulation resistance of a submersible electric cable of an electric submersible installation with the ability to notify employees of a case of loss of cable insulation resistance and / or of a broken star and / or triangle in a submersible motor.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении точности постоянного контроля сопротивления изоляции погружного кабеля электропогружной установки при выполнении спускоподъемных операций электроцентробежного насоса на нефтегазодобывающих скважинах.The technical result of the claimed utility model is to improve the accuracy of constant monitoring of the insulation resistance of the submersible cable of an electric submersible installation during hoisting operations of an electric centrifugal pump in oil and gas producing wells.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции погружного электрокабеля и непрерывного контроля сопротивления обмоток погружного электродвигателя электропогружной насосной установки, содержащее герметичный корпус с быстросъемными высоковольтными многоразовыми клеммами, в котором расположены аккумуляторная батарея, соединенная с блоком питания; модуль центрального процессора и соединенные с модулем центрального процессора в локальную сеть модуль гироскопа, датчик температуры, съемная энергонезависимая память, модуль GSM, измерительный модуль, модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя, при этом измерительный модуль дополнительно соединен с модулем контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя, причем измерительный модуль соединен с фазой А трехжильного погружного электрокабеля, а модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя с фазами А, В и С трехжильного погружного электрокабеля.The claimed technical result is achieved due to the fact that a device for continuous monitoring of the insulation resistance of a submersible electric cable and continuous monitoring of the resistance of the windings of a submersible electric motor of an electric submersible pump installation, comprising a sealed enclosure with quick-detachable high-voltage reusable terminals, in which a rechargeable battery connected to a power supply unit is located; a central processor module and a gyroscope module, a temperature sensor, a removable non-volatile memory, a GSM module, a measurement module, a star and / or triangle control module of a submersible electric motor connected to a central processor module to a local area network, while the measurement module is additionally connected to the module control of the “star” and / or “triangle” of the submersible electric motor, the measuring module being connected to phase A of the three-core submersible electric cable, and the control module of the “star” and / or “triangular” ika "submersible motor with phases A, B and C of a three-core electric cable immersion.
В частном случае реализации заявленного технического решения на корпусе устройства дополнительно установлен дисплей.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, a display is additionally installed on the device case.
В частном случае реализации заявленного технического решения дополнительно содержит светозвуковой оповещатель.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution further comprises a light and sound annunciator.
В частном случае реализации заявленного технического решения GSM модуль соединен с модулем центрального процессора посредством дискретного порта.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the GSM module is connected to the central processor module via a discrete port.
В частном случае реализации заявленного технического решения дополнительно содержит ключ-метку.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution further comprises a key-tag.
В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с возможностью выполнения измерений в автоматическом режиме по заданной программе.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution is made with the ability to perform measurements in automatic mode according to a given program.
В частном случае реализации заявленного технического решения остаточный заряд контролируемой системы снимается через нагрузочный резистор.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the residual charge of the controlled system is removed through a load resistor.
В частном случае реализации заявленного технического решения сила тока в измерительной линии ограничена уровнем 25 мА, а напряжение 500 В.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution, the current in the measuring line is limited to 25 mA, and the voltage is 500 V.
В частном случае реализации заявленного технического решения выполнено с возможностью фиксации контролируемых параметров в съемной энергонезависимой памяти.In the particular case of the implementation of the claimed technical solution is made with the possibility of fixing the controlled parameters in a removable non-volatile memory.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящей полезной модели следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показаноDetails, features, and advantages of this utility model follow from the following description of the implementation options of the claimed technical solution using the drawings, which show
фиг. 1 - структурная схема прибора НСКИ;FIG. 1 is a structural diagram of an NSCI device;
фиг. 2 - основной алгоритм работы прибора НСКИ;FIG. 2 - the basic algorithm of the NSCI device;
фиг. 3 - общий вид прибора (лицевая сторона с экраном),FIG. 3 - general view of the device (front side with a screen),
фиг. 4 - общий вид компоновки прибора,FIG. 4 - General view of the layout of the device,
фиг. 5 - общий вид прибора (тыльная сторона с тремя быстросъемными высоковольтными многоразовыми соединениями).FIG. 5 is a general view of the device (the back side with three quick-detachable high-voltage reusable connections).
На фигурах обозначены следующие позиции:The following positions are indicated in the figures:
1 - модуль центрального процессора; 2 - дисплей; 3 - ключ-метка; 4 - блок питания; 5 - аккумуляторная батарея; 6 - измерительный модуль; 7 - модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя; 8 - модуль гироскопа; 9 - датчик температуры; 10 - съемная энергонезависимая память; 11 - светозвуковой оповещать; 12 - модуль GSM.1 - central processor module; 2 - display; 3 - key label; 4 - power supply; 5 - rechargeable battery; 6 - measuring module; 7 - control module "star" and / or "triangle" of a submersible electric motor; 8 - gyroscope module; 9 - temperature sensor; 10 - removable non-volatile memory; 11 - light and sound notify; 12 - GSM module.
Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure
Для достижения указанных задач, прибор непрерывного контроля сопротивления изоляции погружного кабеля электропогружной установки состоит из размещенного в герметичном корпусе модуля (1) центрального процессора и соединенных с модулем (1) центрального процессора в локальную сеть модуля (8) гироскопа, датчика (9) температуры, съемной энергонезависимой памяти (10), модуля GSM (12) и измерительного модуля (6), модуля (7) контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя.To achieve these goals, the device for continuous monitoring of the insulation resistance of a submersible cable of an electric submersible installation consists of a central processor located in a sealed module (1) module and connected to a central processor module (1) in a local network of a gyroscope module (8), temperature sensor (9), removable non-volatile memory (10), GSM module (12) and measuring module (6), module (7) for monitoring the “star” and / or “triangle” of the submersible motor.
Измерительный модуль (6) соединен также с модулем (7) контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя. Модуль (1) центрального процессора также соединен с блоком (4) питания, который, в свою очередь, соединен с аккумуляторной батарей (5), которые также расположены внутри корпуса прибора НКСИ.The measuring module (6) is also connected to the module (7) for monitoring the “star” and / or “triangle” of the submersible motor. The module (1) of the central processor is also connected to the power supply unit (4), which, in turn, is connected to the rechargeable batteries (5), which are also located inside the housing of the NKSI device.
При этом на корпусе прибора установлен дисплей (2), светозвуковой оповещатель (11) и ключ-метка (3), которые также соединены с модулем (1) центрального процессора.At the same time, a display (2), a light-sound siren (11) and a key-tag (3), which are also connected to the central processor module (1), are installed on the device case.
Упомянутые соединения конструктивных элементов прибора непрерывного контроля сопротивления изоляции осуществлено посредством защищенных (экранированных) дискретных и аналоговых входов/выходов (линии связи), а также через высокоскоростные цифровые интерфейсы передачи данных. GSM модуль соединен с модулем центрального процессора посредством дискретного порта. Измерительный модуль (6) соединен с модулем (1) центрального процессора посредством аналогового порта. Модуль (7) контроля «звезды» и/или «треугольника» погружного электродвигателя соединен с модулем (1) центрального процессора посредством аналогового порта. Модуль (8) гироскопа соединен с модулем (1) центрального процессора посредством аналогового порта. Датчик (9) температуры соединен с модулем (1) центрального процессора посредством аналогового порта. Ключ-метка (3) соединен с модулем (1) центрального процессора посредством цифрового порта. Съемная энергонезависимая память (10) соединена с модулем (1) центрального процессора посредством цифрового порта.The mentioned connections of the structural elements of the device for continuous monitoring of insulation resistance are carried out by means of protected (shielded) discrete and analog inputs / outputs (communication lines), as well as via high-speed digital data transmission interfaces. The GSM module is connected to the central processor module via a discrete port. The measuring module (6) is connected to the module (1) of the central processor via an analog port. The module (7) for monitoring the “star” and / or “triangle” of the submersible motor is connected to the module (1) of the central processor via an analog port. The gyroscope module (8) is connected to the central processor module (1) via an analog port. The temperature sensor (9) is connected to the central processor module (1) via an analog port. The key label (3) is connected to the module (1) of the central processor via a digital port. Removable non-volatile memory (10) is connected to the central processor module (1) via a digital port.
Основным модулем является модуль (1) центрального процессора, который считывает информацию с подключенных к нему измерительного модуля (6), модуля (7) контроля «звезды» и/или «треугольника», модуля (8) гироскопа, датчика (9) температуры, обрабатывает ее и выдает индикацию или сигнализацию о состоянии работы на дисплей (2), или светозвуковой оповещатель (11), или на модуль GSM, или сохраняет информацию в энергонезависимую память (10).The main module is the central processor module (1), which reads information from the measuring module (6) connected to it, the “star” and / or “triangle” control module (7), the gyroscope module (8), the temperature sensor (9), processes it and gives an indication or signaling of the operating status to a display (2), or a light and sound siren (11), or to a GSM module, or stores information in non-volatile memory (10).
Модуль центрального процессора (1) - основной компонент прибора, к которому подключены все упомянутые конструктивные элементы. Модуль (1) центрального процессора выполнен на основе микроконтроллера, который через цифровые и аналоговые входы/выходы осуществляет контроль работоспособности прибора, управляет ходом проведения испытаний изоляции (замеров), сохраняет в энергонезависимой памяти (10) данные испытаний, управляет выводом информации на дисплей (2) и передачей ее через модуль GSM (12) каналы связи.The central processor module (1) is the main component of the device to which all the mentioned structural elements are connected. The module (1) of the central processor is based on a microcontroller which, through digital and analog inputs / outputs, monitors the operability of the device, controls the course of insulation tests (measurements), stores test data in non-volatile memory (10), and controls the display of information (2 ) and transmitting it through the GSM module (12) communication channels.
При этом прибор непрерывного контроля сопротивления изоляции соединен с погружным трехжильным кабелем погружного электродвигателя посредством быстросъемных высоковольтных многоразовых клемм прибора, а именно измерительный модуль (6) посредством упомянутых клемм соединен с фазой А погружного трехжильного электрокабеля, а модуль (7) контроля «звезды» и/или «треугольника», посредством клемм соединен с фазами А, В и С погружного трехжильного электрокабеля.In this case, the device for continuous monitoring of insulation resistance is connected to the submersible three-core cable of the submersible electric motor by means of quick-detachable high-voltage reusable terminals of the device, namely, the measuring module (6) is connected to the phase A of the submersible three-core electric cable by means of the mentioned terminals, and the module (7) controls the “stars” and / or "triangle", through the terminals connected to the phases A, B and C of a submersible three-wire electrical cable.
Дисплей (2) - электронное устройство вывода информации, предназначенное для визуального отображения информационных сообщений, которые обрабатывает модуль центрального процессора (1). Текущее состояние сопротивления изоляции контролируемой Системы погружной трехжильный электрокабель - погружной электродвигатель отображается в мегаомах на трехразрядном LED-индикаторе, установленном на лицевой стенке прибора. Дисплей соединен с модулем центрального процессора посредством дискретного порта. Ключ-метка (3) - электронный ключ, предназначенный для запуска устройства и защиты его от несанкционированной работы.Display (2) is an electronic information output device designed to visually display information messages that are processed by the central processor module (1). The current state of insulation resistance of the controlled System is a three-wire submersible electric cable - a submersible electric motor is displayed in megaohms on a three-digit LED indicator mounted on the front wall of the device. The display is connected to the central processor module via a discrete port. Key-label (3) - an electronic key designed to start the device and protect it from unauthorized operation.
Блок питания (4) преобразует входное напряжение питания от аккумуляторной батареи во внутрисхемное напряжение 3, 5 и 9 В. Содержит ШИМ контроллер,The power supply unit (4) converts the input voltage from the battery into an in-circuit voltage of 3, 5 and 9 V. It contains a PWM controller,
MOSFET транзисторы, индуктивности, входные и выходные проходные конденсаторы, а также схемы компенсации пульсаций выходного напряжения.MOSFET transistors, inductors, input and output feed-through capacitors, and also output voltage ripple compensation circuits.
Аккумуляторная батарея (5) - источник бесперебойного питания всего устройства.The battery (5) is an uninterruptible power supply for the entire device.
Измерительный модуль (6) производит измерения параметров спускаемого кабеля и электродвигателя, который построен по схеме логарифмического измерителя отношений и состоит из следующих основных узлов: электрического генератора переменного тока; преобразователя; электронного измерителя. Преобразователь предназначен для получения стабильного измерительного напряжения и выполнен по схеме с регулированием в цепи переменного тока. Измерительное напряжение ограничивается значением в 500 В для того, чтобы не повредить ТМС, платы которого чувствительны к высокому напряжению более 500 В и могут «сгореть». Электронный измеритель выполнен по схеме логарифмического усилителя: ток регистрируемый измерителем пропорционален логарифму отношения опорного и контролируемого сопротивлений. Сигнал о снижении измеряемого сопротивления погружного трехжильного кабеля передается на модуль (1) центрального процессора. В состав измерительного модуля дополнительно также входит нагрузочный резистор. Нагрузочный резистор установлен на высоковольтной линии измерения после преобразователя. Основная задача нагрузочного резистора заключается в снятии остаточного заряда с контролируемой системы, тем самым обеспечивает безопасность его эксплуатации и не требует специального процедуры снятия остаточного заряда.The measuring module (6) measures the parameters of the descent cable and the electric motor, which is built according to the scheme of a logarithmic ratio meter and consists of the following main units: an electric alternator; converter; electronic meter. The converter is designed to obtain a stable measuring voltage and is made according to the scheme with regulation in the alternating current circuit. The measuring voltage is limited to 500 V in order not to damage the TMS, whose boards are sensitive to high voltages of more than 500 V and can “burn out”. The electronic meter is made according to the scheme of a logarithmic amplifier: the current recorded by the meter is proportional to the logarithm of the ratio of the reference and controlled resistances. A signal about the decrease in the measured resistance of the submersible three-core cable is transmitted to the module (1) of the central processor. The measuring module also includes a load resistor. A load resistor is installed on the high voltage measurement line after the transmitter. The main task of the load resistor is to remove the residual charge from the controlled system, thereby ensuring the safety of its operation and does not require a special procedure for removing the residual charge.
Модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» (7) состоит из двух оптронов, включенных параллельно в измерительные цепи фаз А, В и С, при этом выходное измерительное напряжение ограничивается установочными сопротивлениями. Оптроны при такой схеме включения образуют оптореле, которые используется для коммутации сигнальных цепей наличия или отсутствия соединения обмотки погружного электродвигателя «звезда» и/или «треугольник». Наличие данного модуля (7) позволяет измерять «звезду» и/или «треугольник» погружного электродвигателя, что позволяет отслеживать сопротивление каждой обмотки погружного электродвигателя. Сигнал о наличии или отсутствии «звезды» и/или «треугольника» передается на модуль (1) центрального процессора.The “star” and / or “triangle” control module (7) consists of two optocouplers connected in parallel in the measuring circuits of phases A, B and C, while the output measuring voltage is limited by the installation resistances. Optocouplers with such a switching circuit form an optical relay that is used for switching signal circuits with or without connection of the winding of the submersible electric motor “star” and / or “triangle”. The presence of this module (7) allows you to measure the "star" and / or "triangle" of the submersible electric motor, which allows you to track the resistance of each winding of the submersible electric motor. The signal about the presence or absence of a “star” and / or “triangle” is transmitted to the central processor module (1).
Модуль (8) гироскопа осуществляет проверку наличия вращения прибора, что, в свою очередь, позволяет определить наличие вращения кабельного барабана, внутри которого установлен прибор НКСИ. Основа модуля - цифровая микросхема MPU-6050. Содержит два устройства акселерометр и гироскоп. Их данные проходят предварительную обработку и передаются по последовательному интерфейсу I2C в модуль (1) центрального процессора. Данный модуль позволяет оценивать скорость спускоподъемных операций.The gyroscope module (8) checks the presence of rotation of the device, which, in turn, allows you to determine the presence of rotation of the cable drum, inside which the NKSI device is installed. The module is based on the MPU-6050 digital microcircuit. It contains two devices, an accelerometer and a gyroscope. Their data are pre-processed and transmitted via the I2C serial interface to the central processor module (1). This module allows you to evaluate the speed of tripping operations.
Датчик температуры (9) определяет окружающую температуру и температуру внутри прибора. Данная информация передается на модуль (1) центрального процессора, который ее анализирует и в зависимости от их разницы может включать систему обогрева, состоящую из нескольких нагревательных элементов. Обогрев может происходить благодаря использованию, например, керамических обогревательных элементов, которые устанавливаются непосредственно на рабочих платах в местах их стандартного крепления и/или внутри корпуса НКИ на опорах в местах обеспечивающих равномерный обогрев внутри прибора.The temperature sensor (9) detects the ambient temperature and the temperature inside the device. This information is transmitted to the module (1) of the central processor, which analyzes it and, depending on their difference, may include a heating system consisting of several heating elements. Heating can occur due to the use, for example, of ceramic heating elements, which are installed directly on the work boards in the places of their standard fastening and / or inside the NKI casing on supports in places that provide uniform heating inside the device.
Съемная энергонезависимая память (10) необходима для хранения результатов испытаний изоляции (замеров). Светозвуковая сигнализация (11) оповещает о внештатных ситуациях, возникающих во время работы. Получает сигналы на срабатывание от модуля (1) центрального процессора. Модуль GSM (12) - осуществляет связь прибора с внешними устройствами через сети связи сотовых операторов. Представляет собой беспроводное коммуникационное устройство для приема/передачи данных в сетях мобильной связи. GSM модуль соединен с модулем центрального процессора посредством дискретного порта, а именно с помощью стандартного интерфейса UART, линия MCU ТХ подключается к выходу передатчика управляющего устройства, а вывод MCU RX ко входу модуля (1) центрального процессора.A removable non-volatile memory (10) is necessary for storing the results of insulation tests (measurements). The light and sound alarm (11) notifies of emergency situations arising during operation. It receives triggering signals from the central processor module (1). GSM module (12) - communicates with external devices via communication networks of mobile operators. It is a wireless communication device for receiving / transmitting data in mobile networks. The GSM module is connected to the central processor module via a discrete port, namely using the standard UART interface, the MCU TX line is connected to the transmitter output of the control device, and the MCU RX pin is connected to the input of the central processor module (1).
Измерения производятся в автоматическом режиме по заданной программе при подключении устройства к контролируемой Системе. Остаточный заряд контролируемой системы снимается через нагрузочный резистор. Сила тока в измерительной линии ограничена уровнем 25 мА, а напряжение в 500 В.Measurements are carried out automatically according to a given program when the device is connected to a controlled System. The residual charge of the controlled system is removed through the load resistor. The current in the measuring line is limited to 25 mA, and the voltage is 500 V.
Прибор позволяет непрерывно контролировать сопротивление изоляции, наличие или отсутствие «звезды» и/или «треугольника» в обмотке электродвигателя, тем самым, в случае повреждения изоляции кабеля, позволяет оперативно принимать решение о подъеме погружного оборудования, экономя время простоя бригады.The device allows you to continuously monitor the insulation resistance, the presence or absence of a "star" and / or "triangle" in the motor winding, thereby, in case of damage to the cable insulation, allows you to quickly make a decision on lifting the submersible equipment, saving the crew downtime.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Прибор НКСИ устанавливается в барабан и закрепляется внутри него. К трем быстросъемным высоковольтным многоразовым соединениям прибора НКСИ подключается трехжильный бронированный погружной кабель, соединенный с погружным электродвигателем. К металлической броне трехжильного электрокабеля подключается ноль прибора НКСИ.The NKSI device is installed in the drum and fixed inside it. A three-core armored immersion cable connected to a submersible electric motor is connected to three quick-detachable high-voltage reusable connections of the NKSI device. To the metal armor of a three-wire electrical cable, the NKSI device zero is connected.
При включении ключа-метки (3) происходит замыкание цепи, от аккумуляторной батареи (5) подается напряжение на блок питания (4) а затем на модуль (1) центрального процессора. Модуль (1) центрального процессора производит опрос всех модулей и проверку их работоспособности, о чем свидетельствует кратковременное включение дисплея (2) с отображением основных измеряемых параметров и установок сопротивления изоляции, согласно которым производят измерения, сравнение и в случае снижения измеряемого сопротивления ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12). Модуль (1) центрального процессора подает питание на датчик температуры (9) и производит сравнение внешней температуры и температуры внутри прибора.When the key-tag (3) is turned on, the circuit is closed, voltage is supplied from the battery (5) to the power supply unit (4) and then to the central processor module (1). The module (1) of the central processor polls all the modules and checks their operability, as evidenced by the short-term inclusion of the display (2) with the display of the main measured parameters and settings of the insulation resistance, according to which measurements are made, comparison is made and if the measured resistance drops below the set value, it will be performed notification through a light and sound siren (11) and a GSM module (12). The module (1) of the central processor supplies power to the temperature sensor (9) and compares the external temperature and the temperature inside the device.
При необходимости модуль (1) центрального процессора может включить принудительный обогрев, с помощью нагревательных элементов, например керамических или спиральных. Как только температура внутри прибора повысится до рабочей температуры модуль (1) центрального процессора подаст напряжение на все остальные рабочие модули:If necessary, the module (1) of the central processor can include forced heating, using heating elements, such as ceramic or spiral. As soon as the temperature inside the device rises to the operating temperature, the module (1) of the central processor will supply voltage to all other working modules:
Измерительный модуль (6) производит измерение сопротивление изоляции погружного кабеля и передает полученные данные на модуль (1) центрального процессора, который производит их сравнение с установленными параметрами. Полученные данные отображаются на дисплее (2).The measuring module (6) measures the insulation resistance of the immersion cable and transmits the received data to the central processor module (1), which compares them with the set parameters. The received data is displayed on the display (2).
После измерения сопротивления нагрузочный резистор снимает остаточной заряд с контролируемой системы, тем самым обеспечивает безопасность его эксплуатации и не требует специального процедуры снятия остаточного заряда.After measuring the resistance, the load resistor removes the residual charge from the controlled system, thereby ensuring the safety of its operation and does not require a special procedure for removing the residual charge.
Модуль (7) контроля «звезды» и/или «треугольника» состоит из двух оптронов, включенных параллельно в измерительные цепи фаз А, В и С, при этом выходное измерительное напряжение ограничивается установочными сопротивлениями, оптроны при такой схеме включения образуют оптореле, которые используется для коммутации сигнальных цепей наличия или отсутствия соединения обмотки погружного электродвигателя.The module (7) for monitoring the “star” and / or “triangle” consists of two optocouplers connected in parallel in the measuring circuits of phases A, B and C, while the output measuring voltage is limited by the installation resistances, the optocouplers with such a switching circuit form an optical relay that is used for switching signal circuits with or without a winding connection of a submersible motor.
Пример 1. Если погружной электродвигатель соединен по схеме «звезда».Example 1. If the submersible motor is connected according to the "star" scheme.
Прибор НКСИ устанавливается в барабан и закрепляется внутри него. К трем быстросъемным высоковольтным многоразовым соединениям прибора НКСИ подключается трехжильный бронированный погружной кабель, соединенный с погружным электродвигателем. К металлической броне трехжильного электрокабеля подключается ноль прибора НКСИ.The NKSI device is installed in the drum and fixed inside it. A three-core armored immersion cable connected to a submersible electric motor is connected to three quick-detachable high-voltage reusable connections of the NKSI device. To the metal armor of a three-wire electrical cable, the NKSI device zero is connected.
При включении ключа-метки (3) происходит замыкание цепи, от аккумуляторной батареи (5) подается напряжение на блок питания (4), а затем на модуль (1) центрального процессора. Модуль (1) центрального процессора производит опрос всех модулей и проверку их работоспособности, о чем свидетельствует кратковременное включение дисплея (2) с отображением основных измеряемых параметров и установок сопротивления изоляции, согласно которым производят измерения, сравнение, и в случае снижения измеряемого сопротивления ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12). Модуль (1) центрального процессора подает питание на датчик температуры (9) и производит сравнение внешней температуры и температуры внутри прибора.When the key-tag (3) is turned on, the circuit is closed, voltage is supplied from the battery (5) to the power supply unit (4), and then to the central processor module (1). The module (1) of the central processor polls all the modules and checks their operability, as evidenced by the short-term inclusion of the display (2) with the display of the main measured parameters and settings of the insulation resistance, according to which measurements are made, comparison, and if the measured resistance drops below the set value will be Alert through the light and sound annunciator (11) and the GSM module (12). The module (1) of the central processor supplies power to the temperature sensor (9) and compares the external temperature and the temperature inside the device.
При необходимости модуль (1) центрального процессора может включить принудительный обогрев, с помощью нагревательных элементов, например, керамических или спиральных. Как только температура внутри прибора повысится до рабочей, модуль (1) центрального процессора подаст напряжение на все остальные рабочие модули.If necessary, the module (1) of the central processor can include forced heating, using heating elements, for example, ceramic or spiral. As soon as the temperature inside the device rises to the working one, the module (1) of the central processor will supply voltage to all other working modules.
Измерительный модуль (6) производит измерение сопротивления изоляции погружного кабеля путем создания на измерительном выводе фазы А постоянного напряжения мощностью 500 В и измеряет ток, проходящий по измеряемой цепи. В зависимости от длины погружного электрокабеля и схемы соединения электродвигателя «звездой» величина измеряемого тока меняется измерительным модулем (6) автоматически в установленных пределах. Так как погружной электрокабель одним своим концом соединен с погружным электродвигателем, соединенным по схеме «звезда», а другим - с модулем (7) контроля «звезды» и/или «треугольника», то все три фазы А, В и С замкнуты, из чего следует, что сопротивление изоляции измеряется по всем трем фазам одновременно.The measuring module (6) measures the insulation resistance of the immersion cable by creating a DC voltage of 500 V at the measurement terminal of phase A and measures the current passing through the measured circuit. Depending on the length of the submersible electric cable and the star connection circuit of the electric motor, the measured current changes automatically by the measuring module (6) within the established limits. Since the submersible electric cable is connected at one end to a submersible electric motor connected in a “star” circuit and the other to a “star” and / or “triangle” control module (7), all three phases A, B and C are closed, from which implies that the insulation resistance is measured in all three phases simultaneously.
Полученные данные измерительный модуль (6) передает на модуль (1) центрального процессора, который производит их сравнение с установленными параметрами. Полученные данные отображаются на дисплее (2).The measurement module (6) transmits the received data to the central processor module (1), which compares them with the set parameters. The received data is displayed on the display (2).
После измерения сопротивления нагрузочный резистор снимает остаточной заряд с контролируемой системы, тем самым обеспечивает безопасность его эксплуатации и не требует специальной процедуры снятия остаточного заряда.After measuring the resistance, the load resistor removes the residual charge from the controlled system, thereby ensuring the safety of its operation and does not require a special procedure for removing the residual charge.
Модуль (7) контроля «звезды» и/или «треугольника» состоит из двух оптронов, включенных параллельно в измерительные цепи фаз А, В и С, при этом выходное измерительное напряжение ограничивается установочными сопротивлениями, оптроны при такой схеме включения образуют оптореле, которые используется для коммутации сигнальных цепей наличия или отсутствия соединения обмотки погружного электродвигателя.The module (7) for monitoring the “star” and / or “triangle” consists of two optocouplers connected in parallel in the measuring circuits of phases A, B and C, while the output measuring voltage is limited by the installation resistances, the optocouplers with such a switching circuit form an optical relay that is used for switching signal circuits with or without a winding connection of a submersible motor.
При этом в процессе спуска Moreover, during the descent
1) при снижении изоляции погружного электрокабеля ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12),1) when the insulation of the submersible electric cable is lower than the established one, a notification will be made through the light-sound siren (11) and the GSM module (12),
2) при нарушении схемы подключения «звезды» электродвигателя или ее обрыва будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12),2) in case of violation of the connection diagram of the “star” of the electric motor or its breakage, a notification will be made through a light-sound annunciator (11) and a GSM module (12),
3) при нарушении схемы подключения «звезды» электродвигателя и снижении изоляции погружного электрокабеля ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).3) in case of violation of the connection diagram of the “star” of the electric motor and a decrease in the insulation of the submersible electric cable below the established one, a notification will be made through a light-sound siren (11) and a GSM module (12).
Пример 2. Если погружной электродвигатель соединен по схеме «треугольник».Example 2. If the submersible motor is connected according to the "triangle".
Прибор НКСИ устанавливается в барабан и закрепляется внутри него. К трем быстросъемным высоковольтным многоразовым соединениям прибора НКСИ подключается трехжильный бронированный погружной кабель, соединенный с погружным электродвигателем. К металлической броне трехжильного электрокабеля подключается ноль прибора НКСИ.The NKSI device is installed in the drum and fixed inside it. A three-core armored immersion cable connected to a submersible electric motor is connected to three quick-detachable high-voltage reusable connections of the NKSI device. To the metal armor of a three-wire electrical cable, the NKSI device zero is connected.
При включении ключа-метки (3) происходит замыкание цепи, от аккумуляторной батареи (5) подается напряжение на блок питания (4) а затем на модуль (1) центрального процессора. Модуль (1) центрального процессора производит опрос всех модулей и проверку их работоспособности, о чем свидетельствует кратковременное включение дисплея (2) с отображением основных измеряемых параметров и установок сопротивления изоляции, согласно которым производят измерения, сравнение, и в случае снижения измеряемого сопротивления ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12). Модуль (1) центрального процессора подает питание на датчик температуры (9) и производит сравнение внешней температуры и температуры внутри прибора.When the key-tag (3) is turned on, the circuit is closed, voltage is supplied from the battery (5) to the power supply unit (4) and then to the central processor module (1). The module (1) of the central processor polls all the modules and checks their operability, as evidenced by the short-term inclusion of the display (2) with the display of the main measured parameters and settings of the insulation resistance, according to which measurements are made, comparison, and if the measured resistance drops below the set value will be Alert through the light and sound annunciator (11) and the GSM module (12). The module (1) of the central processor supplies power to the temperature sensor (9) and compares the external temperature and the temperature inside the device.
При необходимости модуль (1) центрального процессора может включить принудительный обогрев, с помощью нагревательных элементов, например керамических или спиральных. Как только температура внутри прибора повысится до рабочей температуры, модуль (1) центрального процессора подаст напряжение на все остальные рабочие модули:If necessary, the module (1) of the central processor can include forced heating, using heating elements, such as ceramic or spiral. As soon as the temperature inside the device rises to the operating temperature, the module (1) of the central processor will supply voltage to all other working modules:
Измерительный модуль (6) производит измерение сопротивления изоляции погружного кабеля путем создания на измерительном выводе фазы А постоянного напряжения мощностью 500 В и измеряет ток, проходящий по измеряемой цепи. В зависимости от длины погружного электрокабеля и схемы соединения электродвигателя «треугольником» величина измеряемого тока меняется измерительным модулем (6) автоматически в установленных пределах. Так как погружной электрокабель одним своим концом соединен с погружным электродвигателем, соединенным по схеме «треугольник», а другим - с модулем контроля «звезды» и/или «треугольника», то все три фазы А, В и С замкнуты, из чего следует, что сопротивление изоляции измеряется по всем трем фазам одновременно.The measuring module (6) measures the insulation resistance of the immersion cable by creating a DC voltage of 500 V at the measurement terminal of phase A and measures the current passing through the measured circuit. Depending on the length of the submersible electric cable and the connection diagram of the electric motor “triangle”, the magnitude of the measured current is changed by the measuring module (6) automatically within the established limits. Since the submersible electric cable is connected at one end to a submersible electric motor connected in a “triangle” circuit and the other to a “star” and / or “triangle” control module, all three phases A, B and C are closed, which means that that insulation resistance is measured in all three phases simultaneously.
Полученные данные измерительный модуль (6) передает на модуль (1) центрального процессора, который производит их сравнение с установленными параметрами. Полученные данные отображаются на дисплее (2).The measurement module (6) transmits the received data to the central processor module (1), which compares them with the set parameters. The received data is displayed on the display (2).
После измерения сопротивления нагрузочный резистор снимает остаточной заряд с контролируемой системы, тем самым обеспечивает безопасность его эксплуатации и не требует специальной процедуры снятия остаточного заряда.After measuring the resistance, the load resistor removes the residual charge from the controlled system, thereby ensuring the safety of its operation and does not require a special procedure for removing the residual charge.
Модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» состоит из двух оптронов, включенных параллельно в измерительные цепи фаз А, В и С, при этом выходное измерительное напряжение ограничивается установочными сопротивлениями, оптроны при такой схеме включения образуют оптореле, которые используется для коммутации сигнальных цепей наличия или отсутствия соединения обмотки погружного электродвигателя.The control module of the “star” and / or “triangle” consists of two optocouplers connected in parallel in the measuring circuits of phases A, B and C, while the output measuring voltage is limited by the installation resistances, the optocouplers with this switching circuit form an optical relay that is used for switching signal circuits for the presence or absence of a winding connection of a submersible motor.
При этом в процессе спускаMoreover, during the descent
1) при снижении изоляции погружного электрокабеля ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).1) when the insulation of the submersible electric cable is lower than the established one, a notification will be made through the light-sound siren (11) and the GSM module (12).
2) при нарушении схемы подключения «треугольника» электродвигателя или ее обрыва будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).2) in case of violation of the connection diagram of the “triangle” of the electric motor or its breakage, a notification will be made through the light-sound siren (11) and the GSM module (12).
3) при нарушении схемы подключения «треугольник» электродвигателя и снижение изоляции погружного электрокабеля ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).3) in case of violation of the “triangle” connection diagram of the electric motor and lowering the insulation of the submersible electric cable below the established one, a notification will be made through a light-sound siren (11) and a GSM module (12).
Пример 3. Если погружной электродвигатель соединен по комбинированной схеме «звезда» и «треугольник».Example 3. If a submersible motor is connected in a combined "star" and "triangle" pattern.
Прибор НКСИ устанавливается в барабан и закрепляется внутри него. К трем быстросъемным высоковольтным многоразовым соединениям прибора НКСИ подключается трехжильный бронированный погружной кабель, соединенный с погружным электродвигателем. К металлической броне трехжильного электрокабеля подключается ноль прибора НКСИ.The NKSI device is installed in the drum and fixed inside it. A three-core armored immersion cable connected to a submersible electric motor is connected to three quick-detachable high-voltage reusable connections of the NKSI device. To the metal armor of a three-wire electrical cable, the NKSI device zero is connected.
При включении ключа-метки (3) происходит замыкание цепи, от аккумуляторной батареи (5) подается напряжение на блок питания (4), а затем на модуль (1) центрального процессора. Модуль (1) центрального процессора производит опрос всех модулей и проверку их работоспособности, о чем свидетельствует кратковременное включение дисплея (2) с отображением основных измеряемых параметров и установок сопротивления изоляции, согласно которым производят измерения, сравнение, и в случае снижения измеряемого сопротивления ниже установленного будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12). Модуль (1) центрального процессора подает питание на датчик температуры (9) и производит сравнение внешней температуры и температуры внутри прибора.When the key-tag (3) is turned on, the circuit is closed, voltage is supplied from the battery (5) to the power supply unit (4), and then to the central processor module (1). The module (1) of the central processor polls all the modules and checks their operability, as evidenced by the short-term inclusion of the display (2) with the display of the main measured parameters and settings of the insulation resistance, according to which measurements are made, comparison, and if the measured resistance drops below the set value will be Alert through the light and sound annunciator (11) and the GSM module (12). The module (1) of the central processor supplies power to the temperature sensor (9) and compares the external temperature and the temperature inside the device.
При необходимости модуль (1) центрального процессора может включить принудительный обогрев, с помощью нагревательных элементов, например керамических или спиральных. Как только температура внутри прибора повысится до рабочей, модуль (1) центрального процессора подаст напряжение на все остальные рабочие модули.If necessary, the module (1) of the central processor can include forced heating, using heating elements, such as ceramic or spiral. As soon as the temperature inside the device rises to the working one, the module (1) of the central processor will supply voltage to all other working modules.
Измерительный модуль (6) производит измерение сопротивление изоляции погружного кабеля путем создания на измерительном выводе фазы А постоянного напряжения мощностью 500 В и измеряет ток, проходящий по измеряемой цепи. В зависимости от длины погружного электрокабеля и комбинированной схемы соединения электродвигателя «звезда» и «треугольник» величина измеряемого тока меняется измерительным модулем (6) автоматически в установленных пределах. Так как погружной электрокабель одним своим концом соединен с погружным электродвигателем, соединенным по комбинированной схеме «звезда» и «треугольник», а другим - с модулем контроля «звезды» и/или «треугольника», то все три фазы А, В и С замкнуты, из чего следует, что сопротивление изоляции измеряется по всем трем фазам одновременно.The measuring module (6) measures the insulation resistance of the immersion cable by creating a DC voltage of 500 V at the measurement terminal of phase A and measures the current passing through the measured circuit. Depending on the length of the submersible electric cable and the combined star-delta motor connection circuit, the measured current value is automatically changed by the measuring module (6) within the set limits. Since the submersible electric cable is connected at one end to a submersible electric motor connected in a combined “star” and “triangle” circuit and the other to a “star” and / or “triangle” control module, all three phases A, B and C are closed , from which it follows that the insulation resistance is measured in all three phases simultaneously.
Полученные данные измерительный модуль (6) передает на модуль (1) центрального процессора, который производит их сравнение с установленными параметрами. Полученные данные отображаются на дисплее (2).The measurement module (6) transmits the received data to the central processor module (1), which compares them with the set parameters. The received data is displayed on the display (2).
После измерения сопротивления нагрузочный резистор снимает остаточной заряд с контролируемой системы, тем самым обеспечивает безопасность его эксплуатации и не требует специальной процедуры снятия остаточного заряда.After measuring the resistance, the load resistor removes the residual charge from the controlled system, thereby ensuring the safety of its operation and does not require a special procedure for removing the residual charge.
Модуль контроля «звезды» и/или «треугольника» состоит из двух оптронов, включенных параллельно в измерительные цепи фаз А, В и С, при этом выходное измерительное напряжение ограничивается установочными сопротивлениями, оптроны при такой схеме включения образуют оптореле, которые используется для коммутации сигнальных цепей наличия или отсутствия соединения обмотки погружного электродвигателя.The control module of the “star” and / or “triangle” consists of two optocouplers connected in parallel in the measuring circuits of phases A, B and C, while the output measuring voltage is limited by the installation resistances, the optocouplers with this switching circuit form an optical relay that is used for switching signal circuits for the presence or absence of a winding connection of a submersible motor.
При этом в процессе спуска Moreover, during the descent
1) при снижении изоляции погружного электрокабеля ниже установленного, будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).1) when the insulation of the submersible electric cable is lower than the established one, a notification will be made through the light and sound annunciator (11) and the GSM module (12).
2) при нарушении схемы подключения «звезды» и «треугольник» электродвигателя или ее обрыва, будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).2) in case of violation of the connection diagram of the “star” and “triangle” of the electric motor or its break, a notification will be made through the light-sound siren (11) and the GSM module (12).
3) при нарушении схемы подключения «звезда» и «треугольник» электродвигателя и снижение изоляции погружного электрокабеля ниже установленного, будет производиться оповещение через светозвуковой оповещатель (11) и модуль GSM (12).3) in case of violation of the “star” and “triangle” connection diagrams of the electric motor and lowering the insulation of the submersible electric cable below the established one, a notification will be made through a light-sound annunciator (11) and a GSM module (12).
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115891U RU178299U1 (en) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017115891U RU178299U1 (en) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU178299U1 true RU178299U1 (en) | 2018-03-29 |
Family
ID=61867713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115891U RU178299U1 (en) | 2017-05-05 | 2017-05-05 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU178299U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108768085A (en) * | 2018-05-23 | 2018-11-06 | 安徽机电职业技术学院 | A kind of generator casing electric leakage monitoring and protective device and its application method |
| US11746602B2 (en) * | 2020-02-27 | 2023-09-05 | Power Feed-Thru Systems And Connectors Llc | Systems and methods for testing electrical properties of a downhole power cable |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3923423A (en) * | 1973-12-12 | 1975-12-02 | John A Lauck | Emergency control valve |
| RU11414U1 (en) * | 1999-06-01 | 1999-09-16 | Открытое акционерное общество "Роснефть - Пурнефтегаз" | DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF ELECTRIC INSULATION |
| RU2282860C2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Device for inspecting resistance of isolation of non-grounding split power networks under working voltage |
| RU2319861C2 (en) * | 2003-12-26 | 2008-03-20 | ЗАО Научно-внедренческая фирма "Терминал" | Protection device for submersible pumping unit |
-
2017
- 2017-05-05 RU RU2017115891U patent/RU178299U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3923423A (en) * | 1973-12-12 | 1975-12-02 | John A Lauck | Emergency control valve |
| RU11414U1 (en) * | 1999-06-01 | 1999-09-16 | Открытое акционерное общество "Роснефть - Пурнефтегаз" | DEVICE FOR QUALITY CONTROL OF ELECTRIC INSULATION |
| RU2319861C2 (en) * | 2003-12-26 | 2008-03-20 | ЗАО Научно-внедренческая фирма "Терминал" | Protection device for submersible pumping unit |
| RU2282860C2 (en) * | 2004-10-29 | 2006-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Device for inspecting resistance of isolation of non-grounding split power networks under working voltage |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108768085A (en) * | 2018-05-23 | 2018-11-06 | 安徽机电职业技术学院 | A kind of generator casing electric leakage monitoring and protective device and its application method |
| US11746602B2 (en) * | 2020-02-27 | 2023-09-05 | Power Feed-Thru Systems And Connectors Llc | Systems and methods for testing electrical properties of a downhole power cable |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2706561C (en) | Power sensor | |
| KR20040029306A (en) | Apparatus and method for detecting and calculating ground fault resistance | |
| WO2017221493A1 (en) | Dc electric circuit protection device and arc detection method | |
| CN104833855B (en) | To the alarm of the insulaion resistance on-line monitoring of high-tension apparatus | |
| RU178299U1 (en) | 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 | |
| KR20140136648A (en) | Apparatus for current-monitoring and system for current-monitoring using the same | |
| CN203811729U (en) | Device for monitoring DC power supply of relay protection test power supply panel | |
| RU2510033C2 (en) | Device for continuous monitoring of cable insulation resistance | |
| RU178687U1 (en) | Electrical and Cable Insulation Damage Finder | |
| KR101900308B1 (en) | Digital electricity measuring device for indicating amount of electricity by controlling flashing speed and direction of led lamps | |
| CN109406883A (en) | A kind of Assembled high-voltage shunted capacitor device and power equipment | |
| KR20190133890A (en) | electronic watt hour meter with alarm function | |
| CN209513917U (en) | A kind of Assembled high-voltage shunted capacitor device and power equipment | |
| CN107370120B (en) | Three-phase power supply protection device and electric power system | |
| CN107147126B (en) | A kind of intelligent and safe power supply system | |
| CN213342051U (en) | Motor soft start monitoring device | |
| CN211293134U (en) | Motor insulation monitoring device | |
| EA040641B1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS MONITORING OF ELECTRICAL INSULATION RESISTANCE OF DOWNHOLE EQUIPMENT | |
| JP7282224B1 (en) | Wiring search system and control method | |
| RU2786763C1 (en) | Electrical equipment control and monitoring system | |
| CN211014585U (en) | Automatic detection protection device for three-phase alternating current power supply | |
| CN215297463U (en) | Grounding switching device and test equipment | |
| CN218158112U (en) | Simple direct current string alternating current alarm device | |
| CN220671571U (en) | Transient response monitoring device | |
| CN111064160B (en) | Mobile distribution box |