RU51132U1 - ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION - Google Patents

ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION Download PDF

Info

Publication number
RU51132U1
RU51132U1 RU2005120213/22U RU2005120213U RU51132U1 RU 51132 U1 RU51132 U1 RU 51132U1 RU 2005120213/22 U RU2005120213/22 U RU 2005120213/22U RU 2005120213 U RU2005120213 U RU 2005120213U RU 51132 U1 RU51132 U1 RU 51132U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compartment
thyristor
modules
control station
power
Prior art date
Application number
RU2005120213/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Стрелков
Владислав Евгеньевич Горохов
Григорий Викторович Попелнуха
Original Assignee
"Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)"
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 "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" filed Critical "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)"
Priority to RU2005120213/22U priority Critical patent/RU51132U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU51132U1 publication Critical patent/RU51132U1/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электротехнического оборудования и оборудования для добычи нефти, а именно к станциям управления, предназначенным для управления, зашиты и регулированием скорости вращения асинхронных электродвигателей погружных центробежных насосных агрегатов для добычи нефти. Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в обеспечении возможности увеличения номинального тока в силовой цепи и мощности подключаемого оборудования (погружного электродвигателя) за счет повышения эффективности использования возможностей элементной базы и обеспечения надежного и эффективного охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при исключении возможности проникновения загрязняющих элементов из охлаждающей среды в силовой отсек станции, а также в упрощении монтажных, пусконаладочных, ремонтных работ и уменьшении времени, необходимого для проведения, за счет модульного принципа построения станции и обеспечения удобства монтажа (демонтажа) оборудования силового отсека. Станция управления погружными электродвигателями включает в себя силовой отсек, в котором размещены тиристорные модули регулируемого выпрямителя, объединенные в три группы, каждая из которых размещена на соответствующем радиаторе, и блоки преобразования напряжения, количество которых кратно трем. Каждый из блоков преобразования напряжения включает в себя транзисторные модули частотного преобразователя, конденсаторы и радиатор, на котором установлены транзисторные модули. Станция управления снабжена системой охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, которая включает в себя три вентилятора и отсек системы охлаждения для размещены оребренных частей радиаторов, внутренний объем которого изолирован от внутреннего объема силового отсека. Радиатор каждого блока преобразования напряжения расположен над радиатором одной из групп тиристорных модулей, а система охлаждения выполнена таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха вдоль ребер радиаторов.The utility model relates to the field of electrical equipment and equipment for oil production, and in particular to control stations designed to control, protect and control the speed of rotation of asynchronous electric motors of submersible centrifugal pump units for oil production. The technical result achieved by the implementation of the utility model consists in providing the possibility of increasing the rated current in the power circuit and the power of the connected equipment (submersible electric motor) by increasing the efficiency of using the capabilities of the element base and ensuring reliable and efficient cooling of the thyristor and transistor modules while eliminating the possibility of polluting elements from the cooling medium to the power compartment of the station, as well as to simplify installation, commissioning x, repairs, and reducing the time required to carry out, due to the modular principle of building the station and ensure ease of installation (dismantling) of the power equipment compartment. The submersible electric motor control station includes a power compartment in which the thyristor modules of the adjustable rectifier are located, combined in three groups, each of which is placed on the corresponding radiator, and voltage conversion units, the number of which is a multiple of three. Each of the voltage conversion units includes transistor modules of the frequency converter, capacitors, and a radiator on which transistor modules are mounted. The control station is equipped with a cooling system for thyristor and transistor modules, which includes three fans and a cooling system compartment for placed finned radiators, the internal volume of which is isolated from the internal volume of the power compartment. The radiator of each voltage conversion unit is located above the radiator of one of the groups of thyristor modules, and the cooling system is designed to provide air supply along the edges of the radiators.

Description

Полезная модель относится к области электротехнического оборудования и оборудования для добычи нефти, а именно к станциям управления, предназначенным для управления, зашиты и регулированием скорости вращения асинхронных электродвигателей погружных центробежных насосных агрегатов для добычи нефти.The utility model relates to the field of electrical equipment and equipment for oil production, and in particular to control stations designed to control, protect and control the speed of rotation of asynchronous electric motors of submersible centrifugal pump units for oil production.

Известна станция управления погружными электродвигателями, описанная в патентах RU 25964 U1, 27.10.2002, RU 29411 U1, 10.05.2003 и RU 2239267 C2, 27.05.2004, включающая в себя отсек органов управления, отсек ввода-вывода силовых кабелей, силовой отсек, в котором размещены закрепленные на общем радиаторе тиристорные модули для преобразования силового напряжения питающей сети в постоянное регулируемое напряжение, транзисторные модули для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение с регулируемой частотой и соответствующие драйверы. В силовом отсеке размещены также конденсаторы для сглаживания напряжения на входе транзисторных модулей. Станция управления включает в себя отсек системы охлаждения, одну из стенок которого образует упомянутый радиатор, выполненный с оребрением со стороны, обращенный в отсек охлаждения, и отсек, в котором размещен трехфазный токоограничивающий A known submersible motor control station described in patents RU 25964 U1, 10.27.2002, RU 29411 U1, 05.10.2003 and RU 2239267 C2, 05.27.2004, including a control compartment, input / output compartment of power cables, power compartment, in which thyristor modules are mounted on a common radiator for converting the power voltage of the supply network to a constant regulated voltage, transistor modules for converting DC voltage to an alternating voltage with an adjustable frequency and the corresponding drivers. Capacitors for smoothing the voltage at the input of transistor modules are also located in the power compartment. The control station includes a cooling system compartment, one of the walls of which is formed by the said radiator, made with ribbing from the side, facing the cooling compartment, and a compartment in which a three-phase current-limiting is placed

дроссель. На противоположной радиатору стенке отсека охлаждения закреплен отсек с вентилятором, размещенный таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха перпендикулярно поверхности радиатора.throttle. On the wall of the cooling compartment opposite the radiator, a compartment with a fan is mounted so that it provides air supply perpendicular to the surface of the radiator.

Основными недостатками аналога являются, во-первых, неоптимальная схема размещения вентилятора с точки зрения эксплуатации станции в реальных условиях, так как поток от вентилятора подается на радиатор перпендикулярно его оребренной поверхности, соответственно частицы пыли, мошкара и другие находящиеся в воздухе частицы будут разбиваться о поверхность радиатора и скапливаться на ней в виде наслоений, обладающих низкой теплопроводностью, что может существенно ухудшить условия охлаждения элементов станции управления. Во-вторых, размещение всех тиристорных, транзисторных модулей и плат драйверов на едином несущем элементе не позволяет проводить частичной поблочной замены вышедших из строя узлов и, соответственно, не позволяет осуществлять ремонт станции управления при отсутствии высококвалифицированного персонала.The main disadvantages of the analogue are, firstly, the non-optimal layout of the fan from the point of view of operating the station in real conditions, since the flow from the fan is fed to the radiator perpendicular to its finned surface, accordingly dust particles, midges and other particles in the air will break on the surface radiator and accumulate on it in the form of layers with low thermal conductivity, which can significantly worsen the cooling conditions of the elements of the control station. Secondly, the placement of all thyristor, transistor modules and driver boards on a single supporting element does not allow partial block replacement of failed nodes and, therefore, does not allow repair of the control station in the absence of highly qualified personnel.

Наиболее близким аналогом полезной модели (прототипом) является станция управления погружными электродвигателями (см. патент RU 44768 U1, 27.03.2005), включающая в себя отсек органов управления, отсек ввода-вывода силовых кабелей и силовой отсек, в котором размещены два трехфазных токоограничивающих дросселя и два идентичных силовых модуля, содержащие съемное основание с радиатором, на котором закреплены тиристорные и транзисторные модули, а также конденсаторы, закрепленные непосредственно на основании. Силовые модули установлены вертикально The closest analogue of the utility model (prototype) is a submersible motor control station (see patent RU 44768 U1, 03/27/2005), which includes a control compartment, an input / output compartment of power cables and a power compartment, in which two three-phase current-limiting reactors are located and two identical power modules containing a removable base with a radiator on which thyristor and transistor modules are mounted, as well as capacitors mounted directly on the base. Power Modules Installed Vertically

параллельно друг другу, при этом их радиаторы образуют часть боковой стенки центрального вертикального воздуховода системы охлаждения силовых модулей. Радиаторы выполнены с оребрением со стороны, обращенный в воздуховод. Станция управления содержит также вентиляторный отсек, расположенный в нижней части станции, в котором размещены два вентилятора системы охлаждения силовых модулей, предназначенные для подачи воздуха в упомянутый воздуховод.parallel to each other, while their radiators form part of the side wall of the central vertical duct of the power module cooling system. Radiators are made with ribbing from the side facing the duct. The control station also contains a fan compartment located in the lower part of the station, in which there are two fans of the cooling system of the power modules, designed to supply air to the said duct.

В прототипе реализован модульный принцип построения станции управления, заключающийся в том, что она содержит два параллельно работающих идентичных силовых модуля, что позволяет увеличивать мощность подключаемого оборудования без повышения требований к элементной базе, при этом силовые модули полностью взаимозаменяемы и легко монтируются (демонтируются) что существенно повышает удобство сборки и ремонта таких станций. Однако, при необходимости оперативного ремонта станции управления необходимо полностью заменить весь силовой модуль, содержащий вышедший из строя элемент. Кроме того, полное дублирование узлов, предназначенных для преобразования напряжения, приводит к некоторому усложнению и повышению себестоимости станции управления.The prototype implements the modular principle of constructing a control station, which consists in the fact that it contains two identical power modules operating in parallel, which allows increasing the power of connected equipment without increasing requirements for the element base, while the power modules are completely interchangeable and easy to install (dismount), which is essential increases the convenience of assembly and repair of such stations. However, if it is necessary to quickly repair the control station, it is necessary to completely replace the entire power module containing the failed element. In addition, the complete duplication of nodes designed for voltage conversion leads to some complication and increase the cost of the control station.

Таким образом, задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, состоит в создании станции управления, предназначенной для управления, зашиты и регулирования скорости вращения погружных асинхронных электродвигателей повышенной мощности.Thus, the task to which the present utility model is directed is to create a control station designed to control, protect and control the speed of rotation of submersible asynchronous electric motors of increased power.

Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в обеспечении возможности увеличения номинального тока в силовой цепи и мощности подключаемого оборудования (погружного электродвигателя) за счет повышения эффективности использования возможностей элементной базы и обеспечения надежного и эффективного охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при исключении возможности проникновения загрязняющих элементов из охлаждающей среды в силовой отсек станции, а также в упрощении монтажных, пусконаладочных, ремонтных работ и уменьшении времени, необходимого для проведения, за счет модульного принципа построения станции и обеспечения удобства монтажа (демонтажа) оборудования силового отсека.The technical result achieved by the implementation of the utility model consists in providing the possibility of increasing the rated current in the power circuit and the power of the connected equipment (submersible electric motor) by increasing the efficiency of using the capabilities of the element base and ensuring reliable and efficient cooling of the thyristor and transistor modules while eliminating the possibility of polluting elements from the cooling medium to the power compartment of the station, as well as to simplify installation, commissioning x, repairs, and reducing the time required to carry out, due to the modular principle of building the station and ensure ease of installation (dismantling) of the power equipment compartment.

Станция управления погружными электродвигателями включает в себя силовой отсек, в котором размещены установленные на радиаторе тиристорные модули для преобразования силового напряжения питающей сети в постоянное регулируемое напряжение, установленные на радиаторе транзисторные модули для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение с регулируемой частотой, а также конденсаторы для сглаживания напряжения на входе транзисторных модулей. Станция управления содержит также вентиляторы для подачи воздуха из окружающей среды к упомянутым радиаторам. При этом в отличии от прототипа тиристорные модули объединены в три группы, каждая из которых размещена на соответствующем радиаторе. Станция управления включает в себя блоки преобразования напряжения, количество которых кратно трем, при этом блоки преобразования The submersible motor control station includes a power compartment in which thyristor modules are installed on the radiator for converting the power supply voltage to a constant regulated voltage, transistor modules are installed on the radiator for converting direct voltage to an alternating voltage with an adjustable frequency, as well as capacitors for smoothing voltage at the input of transistor modules. The control station also contains fans for supplying air from the environment to said radiators. Moreover, unlike the prototype, the thyristor modules are combined into three groups, each of which is placed on the corresponding radiator. The control station includes voltage conversion units, the number of which is a multiple of three, while the conversion units

напряжения включены в силовую цепь станции таким образом, что обеспечивается их параллельная работа. Каждый из блоков преобразования напряжения включает в себя конденсаторы и транзисторные модули, а также радиатор, на котором установлены транзисторные модули. Станция управления снабжена системой охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, которая включает в себя, по меньшей мере, три вентилятора для подачи воздуха к упомянутым радиаторам и отсек системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, внутренний объем которого изолирован от внутреннего объема силового отсека. Радиаторы блоков преобразования напряжения и радиаторы групп тиристорных модулей, по меньшей мере частично, размещены в указанном отсеке, причем, по меньшей мере, часть поверхности каждого из радиаторов, расположенная в этом отсеке, выполнена с оребрением. Радиатор каждого блока преобразования напряжения расположен над радиатором одной из групп тиристорных модулей таким образом, что ребра радиатора блока преобразования напряжения, по меньшей мере, приближенно расположены на одной линии с ребрами радиатора группы тиристорных модулей, а система охлаждения тиристорных и транзисторных модулей выполнена таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха вдоль ребер радиаторов.voltages are included in the power circuit of the station in such a way that their parallel operation is ensured. Each of the voltage conversion units includes capacitors and transistor modules, as well as a radiator on which transistor modules are installed. The control station is equipped with a cooling system for thyristor and transistor modules, which includes at least three fans for supplying air to the said radiators and a compartment for the cooling system of thyristor and transistor modules, the internal volume of which is isolated from the internal volume of the power compartment. The radiators of the voltage conversion units and the radiators of the groups of thyristor modules are at least partially located in the specified compartment, and at least part of the surface of each of the radiators located in this compartment is made with fins. The radiator of each voltage conversion unit is located above the radiator of one of the groups of thyristor modules in such a way that the edges of the radiator of the voltage conversion unit are at least approximately aligned with the radiator fins of the group of thyristor modules, and the cooling system of the thyristor and transistor modules is made in such a way to provide air along the fins of the radiators.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, станция управления включает в себя два трехфазных токоограничивающих дросселя, включенных в силовую цепь станции параллельно, и две секции регулируемого выпрямителя, каждая из которых включена последовательно с соответствующим In addition, in the particular case of implementing the utility model, the control station includes two three-phase current-limiting reactors connected in parallel to the power circuit of the station, and two sections of an adjustable rectifier, each of which is connected in series with the corresponding

трехфазным дросселем, секции регулируемого выпрямителя состоят из тиристорных модулей, входящих в группы, размещенные на соседних радиаторах.three-phase choke, sections of the adjustable rectifier consist of thyristor modules included in groups located on adjacent radiators.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, станция управления включает в себя три идентичных блока преобразования напряжения, а система охлаждения тиристорных и транзисторных модулей содержит три вентилятора, каждый из которых предназначен для подачи воздуха вдоль ребер радиаторов блока преобразования напряжения и группы тиристорных модулей, расположенными друг над другом, при этом указанные радиаторы образуют соответствующие части общей стенки силового отсека и отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.In addition, in the particular case of implementing the utility model, the control station includes three identical voltage conversion units, and the cooling system for thyristor and transistor modules contains three fans, each of which is designed to supply air along the radiator fins of the voltage conversion unit and a group of thyristor modules, located one above the other, while these radiators form the corresponding parts of the common wall of the power compartment and the compartment of the cooling system of thyristor and transistor m moduli.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, над радиаторами блока преобразования напряжения и группы тиристорных модулей, расположенными друг над другом, размещен кожух, закрывающий части радиаторов, размещенные в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, с внешней и боковых сторон по отношению к направлению потока воздуха, при этом одна из открытых торцевых сторон кожуха расположена таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха от вентилятора системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей непосредственно в пространство между стенками кожуха.Moreover, in the particular case of implementing the utility model, above the radiators of the voltage conversion unit and the group of thyristor modules located one above the other, there is a casing covering the parts of the radiators located in the compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules, from the external and lateral sides with respect to the direction of the air flow, while one of the open end faces of the casing is located in such a way as to ensure air supply from the cooling fan of the thyristor and transistor modules directly into the space between the walls of the casing.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, содержит вентиляторный отсек, в котором размещены вентиляторы системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, представляющие собой вентиляторы In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, it contains a fan compartment in which the fans of the cooling system of thyristor and transistor modules are located, which are fans

центробежного типа, одна из стенок вентиляторного отсека является общей со стенкой отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей и в ней выполнены каналы для прохода холодного воздуха от упомянутых вентиляторов.centrifugal type, one of the walls of the fan compartment is common with the wall of the compartment of the cooling system of thyristor and transistor modules and channels are made in it for the passage of cold air from the mentioned fans.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, вентиляторный отсек размещен в нижней части станции под силовым отсеком и отсеком системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.Moreover, in the particular case of the utility model, the fan compartment is located in the lower part of the station under the power compartment and the compartment of the thyristor and transistor modules cooling system.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, в противоположной радиаторам стенке отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, выполнены закрытые сеткой окна для выброса нагретого воздуха, при этом в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей установлено средство для направления потока нагретого воздуха, прошедшего через радиаторы, в направлении упомянутых окон.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, in the opposite wall of the radiator compartment of the thyristor and transistor module cooling compartments, mesh-closed windows for discharging heated air are made, while a means for directing the heated air flow passing through the thyristor and transistor module cooling compartment is installed through radiators, in the direction of the aforementioned windows.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, в нижней части противоположной радиаторам стенке отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей выполнена щель для выброса пыли, осадков, мошкары и других элементов, попадающих в отсек с потоком воздуха от вентиляторов и/или через окна для выброса нагретого воздуха.In addition, in the particular case of implementing the utility model, in the lower part of the compartment wall of the cooling system of the thyristor and transistor modules opposite the radiators, a slot is made for the discharge of dust, precipitation, midges and other elements entering the compartment with the air flow from the fans and / or through the windows for emission of heated air.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, с внутренней стороны стенки закреплен открытый сверху кожух, верхняя часть которого расположена выше радиаторов блоков преобразования напряжения, а дно кожуха выполнено со скосом в сторону щели, причем щель расположена между боковыми стенками кожуха в непосредственной близости от нижней Moreover, in the particular case of implementing the utility model, a casing open from above is fixed on the inside of the wall, the upper part of which is located above the radiators of the voltage conversion units, and the bottom of the casing is beveled towards the slit, and the gap is located between the side walls of the casing in the immediate vicinity of lower

части дна кожуха, угол скоса которого относительно плоскости стенки отсека составляет не более 45°.part of the bottom of the casing, the bevel angle of which relative to the plane of the compartment wall is not more than 45 °.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, угол скоса дна кожуха находится в пределах от 25° до 35°.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the angle of inclination of the bottom of the casing is in the range from 25 ° to 35 °.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, отсек системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей снабжен дверью, размеры которой обеспечивают возможность прохода через нее, по меньшей мере, одного блока преобразования напряжения в сборе и/или одной группы тиристорных модулей, закрепленной на радиаторе.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the cooling system compartment of the thyristor and transistor modules is equipped with a door, the dimensions of which allow at least one voltage conversion unit assembly and / or one group of thyristor modules mounted on a radiator to pass through it.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, дверь отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей образует противоположную радиаторам стенку отсека.In this case, in the particular case of the implementation of the utility model, the compartment door of the cooling system of thyristor and transistor modules forms the compartment wall opposite to the radiators.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, трехфазные токоограничивающие дроссели размещены в вентиляторном отсеке.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, three-phase current-limiting chokes are located in the fan compartment.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, блок преобразования напряжения содержит узел частотного преобразователя, включающий в себя транзисторные модули и радиатор, на котором установлены транзисторные модули.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the voltage conversion unit comprises a frequency converter assembly including transistor modules and a radiator on which transistor modules are mounted.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, узел частотного преобразователя включает в себя датчик температуры транзисторных модулей, обеспечивающий возможность вырабатывания команды на включение вентиляторов системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при подъеме температуры выше первый заданной величины, команды на выключение Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the frequency converter assembly includes a temperature sensor for transistor modules, which provides the possibility of generating a command to turn on the fans of the cooling system of thyristor and transistor modules when the temperature rises above the first specified value, the shutdown command

вентиляторов системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при последующем снижении температуры транзисторных модулей ниже второй заданной величины, а также команды на аварийное отключение станции управления если температура транзисторных модулей выше третьей заданной величины.fans of the cooling system of thyristor and transistor modules with a subsequent decrease in the temperature of the transistor modules below the second specified value, as well as commands for emergency shutdown of the control station if the temperature of the transistor modules is higher than the third specified value.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, первая заданная величина температуры составляет +60°С, вторая заданная величина температуры составляет +40°С, третья заданная величина температуры составляет +115°С.Moreover, in the particular case of the utility model, the first preset temperature is + 60 ° C, the second preset temperature is + 40 ° C, the third preset temperature is + 115 ° C.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, узел частотного преобразователя включает в себя датчик выходного тока.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the node of the frequency converter includes an output current sensor.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, узел частотного преобразователя включает в себя драйвер управления транзисторными модулями.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the node of the frequency converter includes a driver for controlling transistor modules.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, блок преобразования напряжения содержит узел емкостного накопителя, включающий в себя конденсаторы блока преобразования напряжения.At the same time, in the particular case of the implementation of the utility model, the voltage conversion unit comprises a capacitive storage unit including capacitors of the voltage conversion unit.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, в силовом отсеке установлены вентиляторы осевого типа, предназначенные для вентиляции внутреннего объема силового отсека станции управления.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, axial-type fans are installed in the power compartment for ventilation of the internal volume of the power compartment of the control station.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, в силовом отсеке установлены датчик температуры полупроводникового типа, предназначенный для измерения отрицательного диапазона температур и обеспечивающий At the same time, in the particular case of the utility model, a semiconductor type temperature sensor is installed in the power compartment, designed to measure the negative temperature range and provide

возможность вырабатывания команды на включение вентиляторов, предназначенных для вентиляции внутреннего объема силового отсека, при подъеме температуры в силовом отсеке выше четвертой заданной величины, сигнала на выключение вентиляторов при последующем снижении температуры ниже пятой заданной величины и сигнала запрета на включение станции управления если температура в силовом отсеке ниже шестой заданной величины.the possibility of generating a command to turn on fans intended for ventilation of the internal volume of the power compartment when the temperature in the power compartment rises above the fourth setpoint, a signal to turn off the fans with a subsequent decrease in temperature below the fifth setpoint and a ban signal to turn on the control station if the temperature in the power compartment below the sixth setpoint.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, четвертая заданная величина температуры составляет -10°С, пятая заданная величина температуры составляет -15°С, шестая заданная величина температуры составляет -35°С.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the fourth preset temperature is -10 ° C, the fifth preset temperature is -15 ° C, the sixth preset temperature is -35 ° C.

Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, в силовом отсеке установлены электронагревательные элементы для обогрева транзисторных модулей и внутреннего объема станции управления.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, electric heating elements are installed in the power compartment for heating the transistor modules and the internal volume of the control station.

При этом, в частном случае реализации полезной модели, в силовом отсеке установлены второй датчик температуры биметаллического типа, предназначенный для включения электронагревательных элементов при снижении температуры в силовом отсеке ниже седьмой заданной величины и выключения электронагревательных элементов при последующем подъеме температуры в силовом отсеке выше восьмой заданной величины.Moreover, in the particular case of implementing the utility model, a second bimetallic temperature sensor is installed in the power compartment, designed to turn on electric heating elements when the temperature in the power compartment drops below the seventh predetermined value and turn off the electric heating elements when the temperature rises in the power compartment above the eighth predetermined value .

При этом, в частном случае реализации полезной модели, седьмая заданная величина температуры составляет +5°С, восьмая заданная величина температуры составляет +10°С.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the seventh preset temperature value is + 5 ° C, the eighth preset temperature value is + 10 ° C.

Конструктивное отделение выпрямителя от частотного преобразователя (инвертора) обеспечивает реализацию модульного принципа построения станции. Это позволяет проводить оперативный ремонт станции управления путем поблочной замены вышедших из строя узлов при отсутствии высококвалифицированного персонала, а также существенно упрощает сборку узлов силовой части станции и их монтаж в шкафе станции.The structural separation of the rectifier from the frequency converter (inverter) provides the implementation of the modular principle of station construction. This makes it possible to carry out operational repairs of the control station by unit-wise replacement of failed nodes in the absence of highly qualified personnel, and also greatly simplifies the assembly of power station components and their installation in the station cabinet.

Наличие нескольких взаимозаменяемых блоков преобразования напряжения, включающих в себя узел частотного преобразователя с транзисторными IGBT-модулями (IGBT - Integrated Gate Bipolar Transistor), соответствующими драйверами и датчиками, и узел емкостного накопителя, также направлено на реализацию упомянутого выше модульного принципа. Кроме того, описанная компоновка инвертора позволяет использовать универсальные узлы частотного преобразователя, обладающие хорошими техническими характеристиками при относительно невысокой себестоимости, в частности модули типа SkiiP (SEMIKRON Integrated Intelligent Power), производимые компанией SEMIKRON Inc.The presence of several interchangeable voltage conversion units, including a frequency converter assembly with transistor IGBT modules (IGBT - Integrated Gate Bipolar Transistor), appropriate drivers and sensors, and a capacitive storage assembly, is also aimed at implementing the above-mentioned modular principle. In addition, the described inverter arrangement allows the use of universal units of the frequency converter, which have good technical characteristics at relatively low cost, in particular, SkiiP modules (SEMIKRON Integrated Intelligent Power) manufactured by SEMIKRON Inc.

Количество блоков преобразования напряжения кратное трем позволяет получать на каждом из трех блоков (трех групп блоков, если из число не равно трем) переменный ток, соответствующий одной из фаз выходного тока станции, что можно считать оптимальной компоновкой для инвертора, построенного по модульному принципу.The number of voltage conversion blocks that is a multiple of three allows you to receive alternating current corresponding to one of the phases of the output current of the station on each of the three blocks (three groups of blocks, if the number is not three), which can be considered the optimal layout for an inverter built on a modular basis.

Разделение тиристорных модулей выпрямителя на три группы, размещенные на отдельных радиаторах, позволяет создать единую систему охлаждения The division of the thyristor modules of the rectifier into three groups, located on separate radiators, allows you to create a single cooling system

тиристорных и транзисторных модулей. При этом наличие отдельного вентилятора для охлаждения каждого блока преобразования напряжения (группы блоков если из число не равно трем) и соответствующей группы тиристорных модулей с обеспечением обдува вдоль ребер радиаторов позволяет добиться высокой эффективности и надежности системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.thyristor and transistor modules. Moreover, the presence of a separate fan for cooling each voltage conversion unit (group of units if the number is not three) and the corresponding group of thyristor modules with blowing along the edges of the radiators allows to achieve high efficiency and reliability of the cooling system of thyristor and transistor modules.

Размещение радиаторов в специальном отсеке, изолированном от силового отсека, позволяет исключить риск загрязнения элементов силового отсека посторонними элементами, засасываемыми в систему охлаждения тиристорных и транзисторных модулей из окружающей среды.Placing radiators in a special compartment isolated from the power compartment eliminates the risk of contamination of the power compartment elements by extraneous elements that are sucked into the cooling system of the thyristor and transistor modules from the environment.

Возможность осуществления полезной модели, охарактеризованной приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается примером реализации станции управления погружными электродвигателями, выполненной в соответствии с настоящей полезной моделью, сопровождаемое графическими материалами, на которых изображено следующее:The possibility of implementing a utility model, characterized by the above set of features, is confirmed by the example of the implementation of a submersible motor control station, made in accordance with this utility model, accompanied by graphic materials that depict the following:

На Фиг.1 - вид спереди станции управления с закрытыми дверями силового отсека и отсека органов управления.Figure 1 is a front view of a control station with closed doors of the power compartment and the control compartment.

На Фиг.2 - вид сбоку станции управления.Figure 2 is a side view of the control station.

На Фиг.3 - вид сзади станции управления с закрытыми дверями отсека ввода - вывода кабелей и отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.Figure 3 is a rear view of the control station with closed doors of the cable entry / exit compartment and the compartment of the thyristor and transistor modules cooling system.

На Фиг.4 - силовой отсек станции управления (дверь отсека не показана).Figure 4 - power compartment of the control station (the door of the compartment is not shown).

На Фиг.5 - разрез А-А по Фиг.4 (двери отсеков не показаны)Figure 5 is a section aa in Figure 4 (compartment doors not shown)

На Фиг.6 - отсек органов управления (дверь отсека не показана).Figure 6 - compartment controls (the compartment door is not shown).

На Фиг.7 - отсек ввода - вывода кабелей (дверь отсека не показана)In Fig.7 - compartment input / output cables (door compartment is not shown)

На Фиг.8 - принципиальная электрическая схема станции управления.On Fig - circuit diagram of the control station.

Станция предназначена для управления, защиты и регулирования частоты вращения погружных электродвигателей (ПЭД) мощностью до 160 кВт, представляющих собой трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором и предназначенных для привода погружных электронасосов для добычи нефти.The station is designed to control, protect and control the speed of submersible electric motors (SEM) up to 160 kW, which are a three-phase asynchronous squirrel-cage electric motor designed to drive submersible electric pumps for oil production.

Станция предназначена для работы на открытом воздухе при температуре окружающей среды от минус 60 до плюс 50°С (степень защиты станции от воздействия окружающей среды IP43 по ГОСТ 14254-80).The station is designed to operate outdoors at an ambient temperature of minus 60 to plus 50 ° C (the degree of protection of the station from environmental influences is IP43 according to GOST 14254-80).

Электропитание станции осуществляется от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц.The power station is supplied from a three-phase AC network with a voltage of 380 V and a frequency of 50 Hz.

Номинальный ток силовой цепи не более 630 А, полная выходная мощность 400 кВА.The rated current of the power circuit is not more than 630 A, the total output power is 400 kVA.

Станция обеспечивает эффективное значение выходного трехфазного переменного тока с регулированием частоты в диапазоне от 3 до 75 Гц. Питание электродвигателя насосной установки осуществляется через силовой повышающий трансформатор типа ТМПН (Трансформатор Масляный трехфазный для питания Погружных Насосов), входящий в состав штатного наземного оборудования скважины.The station provides an effective value of the output three-phase alternating current with frequency control in the range from 3 to 75 Hz. The power supply of the pump unit electric motor is carried out through a power step-up transformer of the TMPN type (Three-phase Oil Transformer for supplying Submersible Pumps), which is part of the standard surface equipment of the well.

Станция обеспечивает включение и отключение электродвигателя либо в «ручном» режиме непосредственно оператором, либо в «автоматическом» The station provides turning on and off the electric motor either in the "manual" mode directly by the operator or in the "automatic"

режиме по программе. При этом станция обеспечивает защиту оборудования скважины при перегрузках и недогрузках по току, при повышенном и пониженном напряжении силового питания, при дисбалансе по напряжению и току, при пониженном сопротивлении изоляции, при перегреве обмоток электродвигателя, при повышенной вибрации насосной установки и др.program mode. At the same time, the station provides protection of the well equipment during overloads and underloads by current, with increased and reduced voltage of the power supply, with an imbalance in voltage and current, with reduced insulation resistance, with overheating of the motor windings, with increased vibration of the pump unit, etc.

Кроме функций управления и защиты, станция, благодаря частотному преобразователю, осуществляет следующие функции: управление частотой вращения электродвигателя (ручное или дистанционное с диспетчерского пульта управления), плавный разгон и торможение двигателя; плавный пуск при обратном вращении путем перехвата частоты вращения, с последующим остановом и разгоном до заданной частоты; возможность оптимизации режима работы скважины по сигналам погружной телеметрии, или без нее по специальной программе; автоматическое удаление газовых пробок в насосной установке; вывод на заданную частоту по программе и др.In addition to the control and protection functions, the station, thanks to the frequency converter, performs the following functions: controlling the speed of the electric motor (manual or remote from the control room control panel), smooth acceleration and braking of the engine; soft start during reverse rotation by intercepting the speed, followed by stopping and accelerating to the set frequency; the ability to optimize the well operation mode based on the signals of immersion telemetry, or without it according to a special program; automatic removal of gas plugs in the pumping unit; output to a given frequency according to the program, etc.

Силовая часть станции выполнена по схеме двухступенчатого преобразователя трехфазного переменного тока в трехфазный ток с регулируемыми частотой и напряжением.The power part of the station is made according to the scheme of a two-stage converter of three-phase alternating current into three-phase current with adjustable frequency and voltage.

Станция построена по модульному принципу и содержит две параллельно включенных секции выпрямителя, что позволяет повышать ток в силовой цепи станции и мощность подключаемого оборудования без существенно повышения требований к характеристикам тиристорных модулей выпрямителя и, соответственно, его стоимости.The station is built on a modular basis and contains two parallel-connected rectifier sections, which allows to increase the current in the power circuit of the station and the power of the connected equipment without significantly increasing the requirements for the characteristics of the thyristor modules of the rectifier and, accordingly, its cost.

Напряжение на вход каждой секции подается через отдельный трехфазный The voltage at the input of each section is supplied through a separate three-phase

дроссель. Элементы схемы частотного преобразователя объединены в три отдельных блока преобразования напряжения, состоящие из узла частотного преобразователя и узла емкостного накопителя, при этом использованы универсальные узлы частотного преобразователя типа SKiiP, производимые компанией SEMIKRON Inc.throttle. The elements of the frequency converter circuit are combined into three separate voltage conversion blocks, consisting of a frequency converter assembly and a capacitive storage unit, using universal SKiiP type frequency converter assemblies manufactured by SEMIKRON Inc.

Станция выполнена в металлическом шкафу 1 двухстороннего обслуживания.The station is made in a metal cabinet 1 two-way service.

Среднюю часть шкафа 1 занимает силовой отсек 2, в котором размещены основные узлы, предназначенные для преобразования напряжения, платы с элементами управления, датчики и т.д. Передняя дверь 3, открывающая доступ в силовой отсек, имеет электрическую блокировку, отключающую питание погружного двигателя при ее открывании.The middle part of the cabinet 1 is occupied by the power compartment 2, in which the main nodes are located, designed for voltage conversion, boards with controls, sensors, etc. The front door 3, which allows access to the power compartment, has an electric lock that cuts off the power to the submersible engine when it is opened.

С задней стороны шкафа в его верхней части расположен отсек 4 ввода-вывода силовых кабелей с отдельной дверью 5, размещенный под общей крышей 6 с силовым отсеком. В отсеке 4 размещены входные 7 и выходные 8 клеммы для подключения силового питания станции и первичной обмотки повышающего трансформатора, соответственно. Также в отсеке расположена клемма 9 для подключения нулевого провода повышающего трансформатора, что необходимо для измерения сопротивления изоляции силовой цепи:On the rear side of the cabinet in its upper part there is a power cable input-output compartment 4 with a separate door 5, located under a common roof 6 with a power compartment. In compartment 4 there are input 7 and output 8 terminals for connecting the power supply of the station and the primary winding of the step-up transformer, respectively. Also in the compartment is terminal 9 for connecting the neutral wire of the step-up transformer, which is necessary to measure the insulation resistance of the power circuit:

вторичная обмотка ТМПН - погружной кабель - электродвигатель. Элементы, которые могут находиться под напряжением, закрыты предохранительными экранами 10 с предупреждающими знаками. Отсек снабжен резиновыми уплотнительными губками, которые закреплены на двери и задней стенке отсека. secondary winding TMPN - immersion cable - electric motor. Elements that may be energized are covered by safety shields 10 with warning signs. The compartment is equipped with rubber sealing lips that are secured to the door and rear wall of the compartment.

При закрывании двери губки обжимают кабели, чем обеспечивают герметизацию отсека.When closing the door, the jaws crimp the cables, thereby ensuring the sealing of the compartment.

С задней стороны шкафа расположен отсек 11 системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, внутренний объем которого изолирован от внутреннего объема силового отсека. Доступ в отсек 11 обеспечивает задняя дверь 12, установленная на двух петлях, однако задняя дверь может быть выполнена и в виде навесной панели. Размеры двери обеспечивают возможности монтажа (демонтажа) оборудования силового отсека с задней стороны станции, что повышает удобство сборки и ремонта станции. Дверь 12 фиксируется в закрытом положении двумя поворотными замками. На внешней стороне задней двери установлен блок зажимов 13 для фиксации силовых кабелей, подходящих к станции.On the rear side of the cabinet there is a compartment 11 of the cooling system of thyristor and transistor modules, the internal volume of which is isolated from the internal volume of the power compartment. Access to the compartment 11 is provided by the rear door 12, mounted on two hinges, however, the rear door can be made in the form of a hinged panel. The dimensions of the door provide the possibility of mounting (dismounting) the equipment of the power compartment on the rear side of the station, which increases the convenience of assembly and repair of the station. The door 12 is locked in the closed position by two rotary locks. A clip block 13 is mounted on the outside of the rear door to secure power cables suitable for the station.

В нижней части станции под силовым отсеком и отсеком системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей находится вентиляторный отсек 14, в котором размещены вентиляторы 15 системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, а также два трехфазных токоограничивающих дросселя 16. Одна из стенок вентиляторного отсека является общей со стенкой отсека 11 и в ней выполнены каналы (прорези) для прохода холодного воздуха от вентиляторов (на чертежах не показаны).In the lower part of the station, under the power compartment and the compartment of the thyristor and transistor module cooling system, there is a fan compartment 14, in which the fans 15 of the thyristor and transistor module cooling system are located, as well as two three-phase current-limiting chokes 16. One of the walls of the fan compartment is common with the compartment wall 11 and channels (slots) are made in it for the passage of cold air from the fans (not shown in the drawings).

На передней двери 3 расположена коробка отсека управления 16, закрываемая отдельной дверью 17. В отсеке управления размещены органы индикации 18 режимов работы ПЭД («СТОП», «ОЖИДАНИЕ», «РАБОТА»), 4-х строчный жидкокристаллический дисплей 19, на который выводятся сообщения On the front door 3 there is a box of the control compartment 16, which is closed by a separate door 17. In the control compartment there are display elements 18 of the PED operating modes ("STOP", "STANDBY", "WORK"), a 4-line liquid crystal display 19, which displays posts

о режимах работы станции, причинах ее отключения и состоянии оборудования скважины, кнопки 20 для управления программным обеспечением контроллера, розетка «220 В» 21, выключатели 22, переключатель режимов работы 23 и кнопка «ПУСК» 24. В двери отсека управления выполнены закрытые прозрачным стеклом отверстия 25 для наблюдения органов индикации без открывания двери.about the station’s operating conditions, the reasons for its shutdown and the condition of the well equipment, buttons 20 for controlling the controller software, 220 V socket 21, switches 22, operating mode switch 23 and START button 24. The control compartment doors are closed with transparent glass openings 25 for observing display elements without opening the door.

Двери 3, 5 и 12 закрываются на специальные замки и имеют герметичные уплотнения, а также ограничители, фиксирующие их в открытом положении.Doors 3, 5 and 12 are locked with special locks and have hermetic seals, as well as stops that lock them in the open position.

В силовом отсеке 2 размещены следующие узлы и элементы (см. Фиг.4).In the power compartment 2 posted by the following nodes and elements (see Figure 4).

В правом верхнем углу силового отсека станции установлены автоматический выключатель 26, предназначенный для оперативных переключений и защиты силовой цепи от токов короткого замыкания. Рычаг 27 автоматического выключателя выходит через соответствующее отверстие 28 двери 3 в отсек управления 16. Кроме того, станция оборудована независимым разъединителем, который обеспечивает размыкание силовой цепи по команде с контроллера при превышении входным линейным напряжением питающей сети допустимой величины. Рядом с автоматическим выключателем размещен автомат выключения питания собственных нужд станции 29.In the upper right corner of the power compartment of the station installed circuit breaker 26, designed for operational switching and protection of the power circuit from short circuit currents. The lever 27 of the circuit breaker exits through the corresponding hole 28 of the door 3 to the control compartment 16. In addition, the station is equipped with an independent disconnector, which ensures the opening of the power circuit upon command from the controller when the input line voltage of the supply network exceeds the permissible value. Next to the circuit breaker is an automatic power off machine for station 29 auxiliary needs.

Также в правом верхнем углу силового отсека размещены два трансформатора тока 30 (см. Фиг.7), включенные в цепь двух фаз питающего напряжения после автоматического выключателя 26 и предназначенные для преобразования входного тока и потенциального разделения силовых цепей от Also in the upper right corner of the power compartment are two current transformers 30 (see Fig. 7), included in the circuit of two phases of the supply voltage after the circuit breaker 26 and designed to convert the input current and potential separation of power circuits from

цепей управления, при этом на выводах вторичных обмоток трансформаторов установлены нагрузочные резисторы, с которых снимаются сигналы, пропорциональные входному току станции.control circuits, while at the terminals of the secondary windings of the transformers, load resistors are installed, from which signals are proportional to the input current of the station.

Вдоль правой стенки силового отсека проведены плоские шины 31, соединяющие автоматический выключатель 26 с двумя параллельно включенными силовыми дросселями 16а и 16b установленными на дне вентиляторного отсека и предназначенными для ограничения зарядного тока конденсаторов инвертора и защиты силовой сети от высших гармоник преобразователя.Along the right wall of the power compartment there are flat tires 31 connecting the circuit breaker 26 with two parallel-connected power chokes 16a and 16b installed on the bottom of the fan compartment and designed to limit the charging current of the inverter capacitors and protect the power network from higher harmonics of the converter.

Каждый из дросселей 16а и 16b соединен тремя плоскими шинами 32 с соответствующей секцией 33а и 33b регулируемого выпрямителя, предназначенного для преобразования силового напряжения питающей сети в постоянное регулируемое напряжение. Каждая секция 33а и 33b состоит из трех тиристорных модулей 42. Тиристорные модули объединены в три группы по два тиристорных модуля в группе, при этом каждая группа тиристорных модулей размещена на отдельном радиаторе 71, что позволяет создать единую систему охлаждения тиристорных и транзисторных модулей. Таким образом в каждую секцию выпрямителя 33а и 33b входят два тиристорных модуля из крайних групп и по одному модулю из средней группы тиристорных модулей.Each of the chokes 16a and 16b is connected by three flat busbars 32 to the corresponding section 33a and 33b of the adjustable rectifier, designed to convert the power supply voltage to a constant regulated voltage. Each section 33a and 33b consists of three thyristor modules 42. The thyristor modules are combined into three groups of two thyristor modules in a group, with each group of thyristor modules placed on a separate radiator 71, which allows you to create a single cooling system for thyristor and transistor modules. Thus, each thyristor section 33a and 33b includes two thyristor modules from the extreme groups and one module from the middle group of thyristor modules.

Радиаторы тиристорных модулей закреплены на стойках рамы станции управления, а на внешней поверхности тиристорных модулей закреплены платы драйверов 34а и 34b тиристорных модулей, обеспечивающие фазовое The radiators of the thyristor modules are fixed on the racks of the frame of the control station, and the driver boards 34a and 34b of the thyristor modules are fixed on the outer surface of the thyristor modules, which provide phase

управление соответствующими секциями выпрямителя.control of the corresponding sections of the rectifier.

Непосредственно над секциями выпрямителя на стойках 35 закреплены три идентичных блока преобразования напряжения 36, которые включены в силовую цепь станции таким образом, что обеспечивается их параллельная работа. Каждый блок преобразования напряжения состоит из узла частотного преобразователя 37, закрепленного на стойках 35 рамы, и узла емкостного накопителя 38, закрепленного непосредственно на узле частотного преобразователя. Это позволяет собирать или ремонтировать блоки 36 вне станции и при необходимости заменять блок преобразования напряжения целиком.Directly above the rectifier sections on the racks 35 are fixed three identical voltage conversion units 36, which are included in the power circuit of the station in such a way that their parallel operation is ensured. Each voltage conversion unit consists of a node of the frequency converter 37, mounted on the racks 35 of the frame, and a node of the capacitive drive 38, mounted directly on the node of the frequency converter. This allows you to assemble or repair units 36 outside the station and, if necessary, replace the entire voltage conversion unit.

Узел емкостного накопителя 38 предназначен для сглаживания напряжения на входе транзисторных модулей соответствующего узла частотного преобразователя и включает в себя шесть конденсаторов 39 которые закреплены в два ряда параллельно друг другу между кронштейном 40 для крепления узла емкостного накопителя с одной стороны и двумя пластинчатыми шинами 41 с другой стороны. Для получения запаса по напряжению, конденсаторы включены параллельно последовательно.The node of the capacitive storage 38 is designed to smooth the voltage at the input of the transistor modules of the corresponding node of the frequency converter and includes six capacitors 39 which are mounted in two rows parallel to each other between the bracket 40 for mounting the node of the capacitive storage on one side and two plate buses 41 on the other side . To obtain a margin of voltage, capacitors are connected in parallel in series.

Узел частотного преобразователя 37 предназначен для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение с регулируемой частотой. Таким образом на каждом из трех узлов 37 формируется переменный ток с регулируемой частотой, соответствующий одной из фаз выходного тока станции. В конструкции станции использованы универсальные узлы частотного преобразователя типа SKiiP, производимые компанией SEMIKRON Inc. (в частности SKiiP 1813GB123-3DL). Каждый узел 37 включает в себя три транзисторных The node of the frequency Converter 37 is designed to convert DC voltage to AC voltage with an adjustable frequency. Thus, an alternating current with an adjustable frequency corresponding to one of the phases of the output current of the station is formed on each of the three nodes 37. The design of the station used universal nodes of the SKiiP type frequency converter manufactured by SEMIKRON Inc. (in particular SKiiP 1813GB123-3DL). Each node 37 includes three transistor

IGВТ-модуля 43, установленных на оребренном алюминиевом радиаторе 44, датчик температуры транзисторных модулей, датчик выходного тока, предназначенные для формирования сигнала, соответствующего фазному току на выходе станции (на первичной обмотке ТМПН), который пропорционален току на обмотках погружного электродвигателя, а также драйвер управления транзисторными модулями, который формирует двухполярные импульсы для управления цепями затворов IGВТ-модулей. На радиаторе 44 рядом с IGBT-модулями крепиться кронштейн 40 и средства для закрепления блока 36 на стойках рамы силового отсека, представляющие собой ушки (на чертежах не показаны), установленные на радиаторе таким образом, что обеспечивается возможность монтажа блоков 36 на стойках 35 с задней стороны станции через отсек 11.IGWT-module 43 mounted on a finned aluminum radiator 44, a temperature sensor of transistor modules, an output current sensor, designed to generate a signal corresponding to the phase current at the station output (on the primary winding of the TMPN), which is proportional to the current on the windings of the submersible motor, as well as the driver control transistor modules, which generates bipolar pulses for controlling the gate circuits of IGWT modules. On the radiator 44, next to the IGBT modules, a bracket 40 is mounted and means for fixing the block 36 on the racks of the power compartment frame, which are ears (not shown in the drawings) mounted on the radiator so that it is possible to mount the blocks 36 on the racks 35 from the back sides of the station through compartment 11.

Пластинчатые шины 41 (плюсовая и минусовая) разделены слоем изолятора и соединены с положительными и отрицательными выводами секций выпрямителя с помощью двух комплектов плоских шин 45а и 45b. На обращенной к узлу частотного преобразователя стороне каждой пластинчатой шины 41 выполнены по три вывода 46 для соединения, с положительными и отрицательными входами IGВТ-модулей. Выходы IGВТ-модулей каждого блока 36 объединены общей шиной 47, при этом шины 47 всех трех блоков 36 через соответствующие отверстия в задней стенке силового отсека (на чертеже не показаны) выведены к выходными клеммами 8 отсека ввода-вывода силовых кабелей.The plate busbars 41 (plus and minus) are separated by an insulator layer and connected to the positive and negative terminals of the rectifier sections using two sets of flat tires 45a and 45b. On the side of the plate bus 41 facing the frequency converter assembly, three terminals 46 are made for connection, with positive and negative inputs of IGBT modules. The outputs of the IGBT modules of each block 36 are connected by a common bus 47, with the bus 47 of all three blocks 36 through the corresponding holes in the rear wall of the power compartment (not shown in the drawing) to the output terminals 8 of the input / output compartment of the power cables.

Таким образом силовая цепь станции (см. Фиг.8) состоит из узла ввода 7 Thus, the power circuit of the station (see Fig. 8) consists of an input unit 7

трехфазного напряжения питающей сети, вводного автоматического выключателя 26, трансформаторов тока 30, комплекта шин 31, трехфазных дросселей 16а и 16b, комплектов шин 32, секций 33а и 33b регулируемого выпрямителя, комплектов шин 45а и 45b, трех узлов емкостных накопителей 38, трех узлов преобразования напряжения 37, трех шин 47 и узла вывода 8 выходного трехфазного напряжения.three-phase voltage of the mains supply, input circuit breaker 26, current transformers 30, set of buses 31, three-phase reactors 16a and 16b, sets of buses 32, sections 33a and 33b of an adjustable rectifier, sets of buses 45a and 45b, three nodes of capacitive storage 38, three conversion nodes voltage 37, three buses 47 and the output node 8 of the output three-phase voltage.

В процессе работы станции силовое напряжение питающей сети, отфильтрованное трехфазными токоограничивающими дросселями 16а и 16b, преобразуют в постоянное регулируемое напряжение с помощью двухсекционного регулируемого выпрямителя 33а, 33b. Ток на выходе выпрямителя сглаживают с помощью фильтра, состоящего из конденсаторов 39 узлов емкостных накопителей 38. Постоянное напряжение на выходе узлов 38 преобразуют в трехфазное переменное напряжение с регулируемой частотой с помощью трех параллельно работающих узлов частотного преобразователя 36 и подают через узел вывода выходного трехфазного напряжения на первичную обмотку ТМПН, а затем через погружной кабель на обмотки электродвигателя.During the operation of the station, the power supply voltage filtered by three-phase current-limiting inductors 16a and 16b is converted into a constant regulated voltage using a two-section adjustable rectifier 33a, 33b. The current at the rectifier output is smoothed using a filter consisting of capacitors 39 of the nodes of the capacitive storage 38. The constant voltage at the output of the nodes 38 is converted into a three-phase alternating voltage with an adjustable frequency using three parallel nodes of the frequency converter 36 and fed through the output node of the output three-phase voltage to primary winding of TMPN, and then through the immersion cable to the motor windings.

В центре верхней части силового отсека расположена плата высоковольтных делителей канала измерения сопротивления изоляции 48, предназначенная для формирования сигнала, пропорционального сопротивлению изоляции цепи: вторичная обмотка ТМПН - погружной кабель - электродвигатель. Высоковольтные цепи платы закрыты изоляционной крышкой.In the center of the upper part of the power compartment there is a board for high-voltage dividers of the channel for measuring insulation resistance 48, designed to generate a signal proportional to the insulation resistance of the circuit: TMPN secondary winding - immersion cable - electric motor. High-voltage circuit boards are closed by an insulating cover.

На левой внутренней стенке силового отсека установлен блок выключателей A switch block is installed on the left inner wall of the power compartment

49, состоящий из твердотельного реле включения независимого разъединителя, реле включения вентиляторов системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей и реле включения вентиляторов, предназначенных для вентиляции силового отсека станции управления. Под блоком 49 на левой стенке отсека 2 размещены:49, consisting of a solid-state relay switching independent disconnector, relay switching fans of the cooling system of thyristor and transistor modules, and relay switching fans intended for ventilation of the power compartment of the control station. Under block 49 on the left wall of compartment 2 are located:

- плата стабилизатора 50, обеспечивающая формирование напряжения питания собственных нужд станции (5 В);- stabilizer board 50, providing the formation of a supply voltage of auxiliary needs of the station (5 V);

- плата сопряжения и коммутации 51, предназначенная для распределения сигналов управления драйверами транзисторных IGBT-модулей и для сопряжения интерфейсов узлов частотного преобразователя типа SKiiP и контроллера управления драйверами транзисторных и тиристорных модулей;- the interface and switching board 51, intended for distributing the driver control signals of transistor IGBT modules and for interfacing interface interfaces of SKiiP type frequency inverters and a driver control controller for transistor and thyristor modules;

- плата блока грозозащиты 52;- board lightning protection block 52;

- контроллер 53 управления драйверами транзисторных и тиристорных модулей.- controller 53 driver control transistor and thyristor modules.

Указанные выше узлы закрыты изоляционной крышкой (на чертеже не показана).The above nodes are closed by an insulating cover (not shown in the drawing).

В левом верхнем углу силового отсека вблизи его задней стенки размещены плата 54 защиты от перенапряжения вентиляторов 15 и плата 55 делителей напряжения, формирующая сигналы, пропорциональные фазовым напряжениям питающей сети и выходным линейным напряжениям станции. Перед платой 54 в левом верхнем углу силового отсека вблизи его левой боковой стенки отсека предусмотрено место для размещения наземного блока системы погружной телеметрии и соответствующего дросселя. Под платой In the upper left corner of the power compartment near its rear wall there is a board 54 for overvoltage protection of the fans 15 and a board 55 for voltage dividers, which generates signals proportional to the phase voltages of the supply network and the output line voltage of the station. In front of the board 54 in the upper left corner of the power compartment near its left side wall of the compartment, a place is provided for placing the ground block of the submersible telemetry system and the corresponding throttle. Under the board

55 расположен трансформаторный блок 56, обеспечивающий формирование напряжения 24 В для питания IGBT-модулей.55 there is a transformer unit 56, which provides the formation of a voltage of 24 V for powering IGBT modules.

На дне силового отсека размещен закрытый кожухом разрядный узел 60, предназначенный для быстрого разряда конденсаторов улов емкостных накопителей после выключения станции.At the bottom of the power compartment there is a discharge unit 60 enclosed by a casing, designed to quickly discharge capacitors catch capacitive storage devices after turning off the station.

Управление станцией осуществляется при помощи контроллера 53 управления драйверами тиристорных и транзисторных модулей и контроллера 57 управления электродвигателем насосной установки.The station is controlled by a thyristor and transistor module driver control controller 53 and a pump installation motor controller 57.

Контроллер 57 расположен на задней стороне передней двери станции за отсеком управления (см. Фиг.6). Контроллер 57 управляет включением - выключением погружного электродвигателя, определяет частоту и направление его вращения («ПРЯМОЕ» или «РЕВЕРС»), а также величину пускового момента («ФОРСАЖ» или «НОРМА»), на основании команд и сигналов, приходящих на станцию как извне (внешний запрет, контактный манометр и т.п.), так и формируемых в самой станции. После обработки входных сигналов контроллер формирует соответствующие команды управления.The controller 57 is located on the rear side of the front door of the station behind the control compartment (see Fig.6). The controller 57 controls the on / off switch of the submersible motor, determines the frequency and direction of rotation (“DIRECT” or “REVERSE”), as well as the value of the starting torque (“FORCING” or “NORMAL”), based on commands and signals arriving at the station as from the outside (external ban, contact pressure gauge, etc.), and formed in the station itself. After processing the input signals, the controller generates the appropriate control commands.

Элементы контроллера 57 расположены в герметичном корпусе, защищенном изнутри слоем теплоизоляции. Контроллер имеет автоматическую систему подогрева, поддерживающую внутри корпуса рабочую температуру не ниже минус 4°C. На передней панели контроллера расположены: дисплей 19, индикатор включения нагревателя 58 и интерфейсный разъем типа СОМ-порт 59. На боковых стенках контроллера расположены разъемы для подключения платы делителей напряжения, трансформаторов (датчиков) входного The elements of the controller 57 are located in a sealed enclosure, protected from the inside by a layer of thermal insulation. The controller has an automatic heating system that maintains a working temperature inside the case of at least minus 4 ° C. On the front panel of the controller are located: display 19, heater on indicator 58, and an COM-port 59 type interface connector. On the side walls of the controller are connectors for connecting the voltage divider board, input transformers (sensors)

тока, платы стабилизатора 50, контроллера 53, платы сопряжения и коммутации 51, а также разъемы для подключения контактных проводов от органов управления станцией (переключатель режимов, кнопка "ПУСК", концевой выключатель двери) и от светодиодов органов индикации режимов работы («СТОП», «ОЖИДАНИЕ», «РАБОТА»). На контроллере 57 имеется также разъем для подключения средств программирования контроллера.current, stabilizer board 50, controller 53, interface and switching board 51, as well as connectors for connecting contact wires from the station controls (mode switch, "START" button, door limit switch) and from the LEDs of the operation mode indication bodies ("STOP" , “WAITING”, “WORK”). Controller 57 also has a connector for connecting controller programming tools.

Контроллер 53 управления драйверами тиристорных и транзисторных модулей обеспечивает согласованную работа драйверов секций выпрямителя и узлов частотного преобразователя. Контроллер 57 формирует импульсы запуска таким образом, чтобы отношение напряжения на обмотках погружного электродвигателя к частоте было неизменным во всем диапазоне частот вращения электродвигателя, а также увеличивает или уменьшает это отношение при получении от контроллера 53 соответствующих команд («ФОРСАЖ» или «НОРМА»). По окончании работы контроллер 57 снимает импульсы запуска с драйверов транзисторных модулей и включает разрядный узел 60 для снятия напряжения с конденсаторов узлов емкостных накопителей. На контроллере 53 имеются также разъемы для подключения наземного блока системы погружной телеметрии и разъем для подключения средств программирования контроллера.The thyristor and transistor module driver control controller 53 ensures the coordinated operation of the rectifier section drivers and the frequency converter nodes. The controller 57 generates start pulses in such a way that the ratio of the voltage across the windings of the submersible motor to the frequency is constant over the entire range of rotational speeds of the electric motor, and also increases or decreases this ratio when the corresponding commands are received from the controller 53 (“FORCING” or “NORMAL”). At the end of the operation, the controller 57 removes the start pulses from the drivers of the transistor modules and includes a bit assembly 60 for removing voltage from the capacitors of the capacitive storage nodes. The controller 53 also has connectors for connecting the ground block of the submersible telemetry system and a connector for connecting controller programming tools.

В левой нижней части силового отсека расположены два вентилятора осевого типа 61, предназначенные для вентиляции силового отсека станции и расположенные на кожухе разрядного узла 60. На раме силового отсека установлены шесть пластинчатых нагревательных элементов 62 для обогрева In the lower left part of the power compartment there are two axial type fans 61 designed for ventilation of the power compartment of the station and located on the casing of the discharge unit 60. Six plate heating elements 62 for heating are installed on the frame of the power compartment

транзисторных модулей и два дополнительных нагревательных элемента (на чертежах не показаны) для обогрева внутреннего объема станции в зимнее время, которые закреплены на задней стенке кожуха разрядного узла вблизи вентиляторов 61.transistor modules and two additional heating elements (not shown in the drawings) for heating the internal volume of the station in winter, which are mounted on the rear wall of the casing of the discharge unit near the fans 61.

Станция управления снабжена системой охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, включающую в себя отдельный отсек 11 системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, предназначенный для размещения радиаторов 44 боков преобразования напряжения и трех радиаторов 71 групп тиристорных модулей, а также три напорных вентилятора 15 центробежного типа для подачи воздуха из окружающей среды к упомянутым радиаторам 44 и 71.The control station is equipped with a thyristor and transistor module cooling system, which includes a separate compartment 11 of the thyristor and transistor module cooling system, designed to accommodate radiators 44 of the voltage conversion sides and three radiators of 71 groups of thyristor modules, as well as three pressure fans 15 of a centrifugal type for air supply from the environment to said radiators 44 and 71.

Радиатор 44 каждого из трех блоков преобразования напряжения расположен над радиатором 71 одной из групп тиристорных модулей таким образом, что ребра радиатора 44 блока преобразования напряжения 36 расположены на одной линии с ребрами радиатора 71 группы тиристорных модулей, при этом указанные радиаторы образуют соответствующие части общей стенки силового отсека 2 и отсека 11 системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей. Таким образом внутренний объем отсека 11 изолирован от внутреннего объема отсека 2, что исключает попадание в силовой отсек посторонних элементов, переносимых потоками воздуха организуемыми в отсеке 11 для охлаждения радиаторов 44 и 71.The radiator 44 of each of the three voltage conversion units is located above the radiator 71 of one of the groups of thyristor modules so that the fins of the radiator 44 of the voltage conversion unit 36 are located in line with the fins of the radiator 71 of the group of thyristor modules, while these radiators form the corresponding parts of the common wall of the power compartment 2 and compartment 11 of the cooling system of thyristor and transistor modules. Thus, the internal volume of the compartment 11 is isolated from the internal volume of the compartment 2, which eliminates the entry into the power compartment of extraneous elements carried by the air flows organized in the compartment 11 for cooling radiators 44 and 71.

Вентиляторы 15 размещены в отсеке 14, верхняя стенка которого является также нижней стенкой отсека 11 и в ней выполнены прорези, представляющие Fans 15 are placed in compartment 14, the upper wall of which is also the lower wall of compartment 11 and has slots in it, representing

собой каналы для прохода холодного воздуха от вентиляторов 15.channels for the passage of cold air from the fans 15.

Каждый из вентиляторов 15 предназначен для подачи воздуха вдоль ребер радиатора 44 одного из блоков преобразования напряжения и радиатора 71 соответствующей группы тиристорных модуле. Наличие трех вентиляторов позволяет обеспечить высокую эффективность охлаждения без повышения требований к характеристикам вентиляторов.Each of the fans 15 is designed to supply air along the fins of the radiator 44 of one of the voltage conversion units and the radiator 71 of the corresponding group of thyristor modules. The presence of three fans allows for high cooling efficiency without increasing the requirements for the characteristics of the fans.

Части всех радиаторов, расположенные в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, выполнена с вертикально ориентированными ребрами, при этом над расположенными друг над другом радиаторами 44 и 71 размещен кожух 63, закрывающий оребренную часть радиаторов с внешней и боковых сторон, а нижняя открытая сторона кожуха продлена до нижней стенки отсека 11 и охватывает соответствующие прорези в нижней стенке отсека 11. Таким образом обеспечивается подача воздуха от вентиляторов 15 непосредственно в пространство между стенками соответствующего кожуха 63, направляющего поток воздуха вдоль ребер радиаторов 44 и 71, что существенно повышает эффективность охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.Parts of all radiators located in the compartment of the cooling system of thyristor and transistor modules are made with vertically oriented fins, while a casing 63 is placed above the radiators 44 and 71 located above each other, covering the finned part of the radiators from the outside and sides, and the lower open side of the casing extended to the lower wall of the compartment 11 and covers the corresponding slots in the lower wall of the compartment 11. Thus, air is supplied from the fans 15 directly into the space between the walls Compliant shroud 63 guide air flow along the edges of radiators 44 and 71, which significantly improves the cooling efficiency of the thyristor and transistor modules.

В двери 12 отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, выполнены закрытые сеткой окна 64 для выброса нагретого воздуха. При этом в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей транзисторных модулей установлен отражатель 65 для направления потока нагретого воздуха вышедшего из кожуха 63 к окнам 64.In the door 12 of the compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules, the windows 64 are closed by a grid for ejecting heated air. At the same time, a reflector 65 is installed in the compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules of the transistor modules to direct the flow of heated air coming out of the casing 63 to the windows 64.

В процессе работы станции через жалюзи 66 на передней стенке и закрытые During operation of the station through the shutters 66 on the front wall and closed

сеткой отверстия в дне вентиляторного отсека (на чертежах не показаны) осуществляют забор наружного воздуха, который подают под кожухи 63 через упомянутые прорези в стенке вентиляторного отсека. При этом проходящий внутри кожуха 63 поток воздуха сначала попадает на ребра радиаторов 71 групп тиристорных модулей, а затем пройдя вдоль ребер радиаторов 44, поток воздуха отбрасывается отражателем 65 в сторону окон 64.with a mesh of openings in the bottom of the fan compartment (not shown in the drawings), the outside air is drawn, which is fed under the covers 63 through said slots in the wall of the fan compartment. In this case, the air flow passing inside the casing 63 first enters the fins of the radiators 71 of the groups of thyristor modules, and then passing along the fins of the radiators 44, the air flow is rejected by the reflector 65 towards the windows 64.

В нижней части двери отсека охлаждения тиристорных и транзисторных модулей выполнена щель 67 для выброса пыли, осадков, мошкары и других посторонних элементов, попадающих в отсек с потоком воздуха от вентиляторов 15 или через окна 64. При этом с внутренней стороны двери 12 закреплен открытый сверху кожух 68 (на Фиг.5 размещение кожуха условно показано пунктиром), верхняя часть которого расположена выше верхнего торца кожухов 63, а дно кожуха 68 выполнено со скосом в сторону щели 67, которая расположена между боковыми стенками кожуха 68 в непосредственной близости от нижней части дна кожуха, угол скоса которого относительно плоскости двери составляет около 30°. Пыль, твердые осадков, мошкара и т.п. скапливаются в кожухе и постепенно выносятся из него потоком воздуха при этом твердые осадки в виде снега, накапливаясь в кожухе подвергаются тепловому воздействию со стороны радиаторов, находящихся в отсеке 11, что приводит к их таянию и более быстрому удалению из внутреннего объема станции.A slot 67 is made in the lower part of the door of the cooling compartment of the thyristor and transistor modules to discharge dust, rainfall, midges and other extraneous elements entering the compartment with the air flow from the fans 15 or through the windows 64. At the same time, an open top cover is fixed on the inside of the door 12 68 (in Fig. 5, the placement of the casing is conventionally shown by a dotted line), the upper part of which is located above the upper end of the casing 63, and the bottom of the casing 68 is beveled towards the slit 67, which is located directly between the side walls of the casing 68 constant proximity to the bottom of the bottom housing, canting angle of which relative to the door plane is about 30 °. Dust, solid precipitation, midges, etc. accumulate in the casing and are gradually carried out of it by a stream of air; in this case, solid precipitation in the form of snow accumulates in the casing and is exposed to heat from the radiators located in compartment 11, which leads to their melting and faster removal from the internal volume of the station.

Средства охлаждения и подогрева станции включают в себя также комплекс датчиков температуры, сигналы с которых поступают в контроллер 57, The cooling and heating means of the station also include a set of temperature sensors, the signals from which are supplied to the controller 57,

обеспечивающий поддержание оптимального температурного режима в отсеках станции управления.ensuring the maintenance of optimal temperature in the compartments of the control station.

Комплекс датчиков температуры включает в себя:The complex of temperature sensors includes:

- датчики температуры транзисторных модулей, входящие в состав узлов частотного преобразователя 37 и обеспечивающие возможность вырабатывания контроллером команды на включение вентиляторов 15 при подъеме температуры модулей выше +60°С, команды на выключение вентиляторов 15 при последующем снижении температуры транзисторных модулей ниже +40°С, а также команды на аварийное отключение станции управления если температура транзисторных модулей превышает +115°С;- temperature sensors of transistor modules, which are part of the nodes of the frequency converter 37 and providing the possibility for the controller to generate commands to turn on the fans 15 when the temperature of the modules rises above + 60 ° C, commands to turn off the fans 15 when the temperature of the transistor modules is subsequently lowered below + 40 ° C, as well as commands for emergency shutdown of the control station if the temperature of the transistor modules exceeds + 115 ° C;

- датчик 69 полупроводникового типа, установленный силовом отсеке и предназначенный для измерения отрицательного диапазона температур, который обеспечивает возможность вырабатывания контроллером 57 команды на включение вентиляторов 61 при подъеме температуры в силовом отсеке выше -10°С и команды на их выключение при последующем снижении температуры ниже -15°С, а также команды запрета на включение станции управления если температура в силовом отсеке ниже -35°С;- a semiconductor-type sensor 69 installed in the power compartment and designed to measure the negative temperature range, which makes it possible for the controller 57 to generate commands to turn on the fans 61 when the temperature in the power compartment rises above -10 ° C and commands to turn them off when the temperature drops below - 15 ° C, as well as the prohibition command to turn on the control station if the temperature in the power compartment is below -35 ° C;

- датчик 70 биметаллического типа, установленный силовом отсеке и предназначенный для включения электронагревательных элементов 62 и дополнительных нагревательных элементов при снижении температуры в силовом отсека ниже +5°С и сигнала на выключение вентиляторов 61 при последующем подъеме температуры в силовом отсеке выше +10С.- a bimetallic type sensor 70, installed in the power compartment and designed to turn on the electric heating elements 62 and additional heating elements when the temperature in the power compartment drops below + 5 ° C and the signal to turn off the fans 61 when the temperature in the power compartment is subsequently raised above + 10 ° C.

Claims (25)

1. Станция управления погружными электродвигателями, включающая в себя силовой отсек, в котором размещены установленные на радиаторе тиристорные модули для преобразования силового напряжения питающей сети в постоянное регулируемое напряжение, установленные на радиаторе транзисторные модули для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение с регулируемой частотой, а также конденсаторы для сглаживания напряжения на входе транзисторных модулей, станция управления содержит также вентиляторы для подачи воздуха из окружающей среды к упомянутым радиаторам, отличающаяся тем, что тиристорные модули объединены в три группы, каждая из которых размещена на соответствующем радиаторе, станция управления включает в себя блоки преобразования напряжения, количество которых кратно трем, при этом блоки преобразования напряжения включены в силовую цепь станции таким образом, что обеспечивается их параллельная работа, каждый из блоков преобразования напряжения включает в себя конденсаторы и транзисторные модули, а также радиатор, на котором установлены транзисторные модули, станция управления снабжена системой охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, которая включает в себя, по меньшей мере, три вентилятора для подачи воздуха к упомянутым радиаторам и отсек системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, внутренний объем которого изолирован от внутреннего объема силового отсека, при этом радиаторы блоков преобразования напряжения и радиаторы групп тиристорных модулей, по меньшей мере частично, размещены в указанном отсеке, причем, по меньшей мере, часть поверхности каждого из радиаторов, расположенная в этом отсеке, выполнена с оребрением, радиатор каждого блока преобразования напряжения расположен над радиатором одной из групп тиристорных модулей таким образом, что ребра радиатора блока преобразования напряжения, по меньшей мере, приближенно расположены на одной линии с ребрами радиатора группы тиристорных модулей, а система охлаждения тиристорных и транзисторных модулей выполнена таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха вдоль ребер радиаторов.1. Submersible motor control station, which includes a power compartment, in which thyristor modules are installed on the radiator for converting the power supply voltage to a constant regulated voltage, transistor modules are installed on the radiator for converting DC voltage to an alternating voltage with an adjustable frequency, and capacitors for smoothing the voltage at the input of transistor modules, the control station also contains fans for supplying air from the surroundings environment to the said radiators, characterized in that the thyristor modules are combined into three groups, each of which is located on the corresponding radiator, the control station includes voltage conversion units, the number of which is a multiple of three, while the voltage conversion units are included in the power circuit of the station so so that their parallel operation is ensured, each of the voltage conversion units includes capacitors and transistor modules, as well as a radiator on which transistors are mounted modules, the control station is equipped with a cooling system for thyristor and transistor modules, which includes at least three fans for supplying air to the said radiators and a compartment for the cooling system of thyristor and transistor modules, the internal volume of which is isolated from the internal volume of the power compartment, the radiators of the voltage conversion units and the radiators of the groups of thyristor modules, at least partially, are located in the specified compartment, and at least part of the surface of each of p the radiators located in this compartment are fins, the radiator of each voltage conversion unit is located above the radiator of one of the groups of thyristor modules so that the fins of the radiator of the voltage conversion unit are at least approximately aligned with the radiator fins of the group of thyristor modules, and the cooling system of the thyristor and transistor modules is made in such a way as to ensure air supply along the fins of the radiators. 2. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что включает в себя два трехфазных токоограничивающих дросселя, включенных в силовую цепь станции параллельно, и две секции регулируемого выпрямителя, каждая из которых включена последовательно с соответствующим трехфазным дросселем, секции регулируемого выпрямителя состоят из тиристорных модулей, входящих в группы, размещенные на соседних радиаторах.2. The control station according to claim 1, characterized in that it includes two three-phase current-limiting reactors connected in parallel to the power circuit of the station and two sections of the adjustable rectifier, each of which is connected in series with the corresponding three-phase reactor, sections of the adjustable rectifier consist of thyristor modules in groups located on adjacent radiators. 3. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что станция управления включает в себя три идентичных блока преобразования напряжения, а система охлаждения тиристорных и транзисторных модулей содержит три вентилятора, каждый из которых предназначен для подачи воздуха вдоль ребер радиаторов блока преобразования напряжения и группы тиристорных модулей, расположенными друг над другом, при этом указанные радиаторы образуют соответствующие части общей стенки силового отсека и отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.3. The control station according to claim 1, characterized in that the control station includes three identical voltage conversion units, and the cooling system of the thyristor and transistor modules contains three fans, each of which is designed to supply air along the radiator fins of the voltage conversion unit and the group thyristor modules located one above the other, while these radiators form the corresponding parts of the common wall of the power compartment and the compartment of the cooling system of thyristor and transistor modules. 4. Станция управления по п.3, отличающаяся тем, что над радиаторами блока преобразования напряжения и группы тиристорных модулей, расположенными друг над другом, размещен кожух, закрывающий части радиаторов, размещенные в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, с внешней и боковых сторон по отношению к направлению потока воздуха, при этом одна из открытых торцевых сторон кожуха расположена таким образом, чтобы обеспечить подачу воздуха от вентилятора системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей непосредственно в пространство между стенками кожуха.4. The control station according to claim 3, characterized in that above the radiators of the voltage conversion unit and the group of thyristor modules located one above the other, a casing is placed covering the parts of the radiators located in the compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules from the outside and sides in relation to the direction of air flow, while one of the open end sides of the casing is located in such a way as to provide air from the cooling fan of the thyristor and transistor modules directly directly into the space between the walls of the casing. 5. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что содержит вентиляторный отсек, в котором размещены вентиляторы системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, представляющие собой вентиляторы центробежного типа, одна из стенок вентиляторного отсека является общей со стенкой отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей и в ней выполнены каналы для прохода холодного воздуха от упомянутых вентиляторов.5. The control station according to claim 1, characterized in that it contains a fan compartment in which the fans of the thyristor and transistor modules cooling system are located, which are centrifugal fans, one of the walls of the fan compartment is common with the wall of the compartment of the thyristor and transistor modules cooling system and it has channels for the passage of cold air from said fans. 6. Станция управления по п.5, отличающаяся тем, что вентиляторный отсек размещен в нижней части станции под силовым отсеком и отсеком системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей.6. The control station according to claim 5, characterized in that the fan compartment is located in the lower part of the station under the power compartment and the cooling system compartment of the thyristor and transistor modules. 7. Станция управления по п.3, отличающаяся тем, что в противоположной радиаторам стенке отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей, выполнены закрытые сеткой окна для выброса нагретого воздуха, при этом в отсеке системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей установлено средство для направления потока нагретого воздуха, прошедшего через радиаторы, в направлении упомянутых окон.7. The control station according to claim 3, characterized in that in the opposite wall of the radiators of the compartment of the cooling system of thyristor and transistor modules, made mesh-closed windows for discharging heated air, while in the compartment of the cooling system of thyristor and transistor modules installed means for directing the flow of heated air passing through radiators towards said windows. 8. Станция управления по п.3, отличающаяся тем, что в нижней части противоположной радиаторам стенки отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей выполнена щель для выброса пыли, осадков, мошкары и других элементов, попадающих в отсек с потоком воздуха от вентиляторов и/или через окна для выброса нагретого воздуха.8. The control station according to claim 3, characterized in that in the lower part of the opposite wall of the radiator compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules, a slot is made for the discharge of dust, precipitation, midges and other elements entering the compartment with the air flow from the fans and / or through the windows to release heated air. 9. Станция управления по п.8, отличающаяся тем, что с внутренней стороны стенки закреплен открытый сверху кожух, верхняя часть которого расположена выше радиаторов блоков преобразования напряжения, а дно кожуха выполнено со скосом в сторону щели, причем щель расположена между боковыми стенками кожуха в непосредственной близости от нижней части дна кожуха, угол скоса которого относительно плоскости стенки отсека составляет не более 45°.9. The control station of claim 8, characterized in that a casing open from above is fixed on the inside of the wall, the upper part of which is located above the radiators of the voltage conversion units, and the bottom of the casing is beveled towards the slit, the slot being located between the side walls of the casing in immediate proximity to the bottom of the bottom of the casing, the bevel angle of which relative to the plane of the compartment wall is not more than 45 °. 10. Станция управления по п.9, отличающаяся тем, что угол скоса дна кожуха находится в пределах от 25 до 35°.10. The control station according to claim 9, characterized in that the bevel angle of the bottom of the casing is in the range from 25 to 35 °. 11. Станция управления по любому из пп.1, 7 и 8, отличающаяся тем, что отсек системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей снабжен дверью, размеры которой обеспечивают возможность прохода через нее, по меньшей мере, одного блока преобразования напряжения в сборе и/или одной группы тиристорных модулей, закрепленной на радиаторе.11. The control station according to any one of claims 1, 7 and 8, characterized in that the compartment of the cooling system of the thyristor and transistor modules is equipped with a door, the dimensions of which allow at least one voltage conversion unit assembly and / or to pass through it one group of thyristor modules mounted on a radiator. 12. Станция управления по п.11, отличающаяся тем, что дверь отсека системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей образует противоположную радиаторам стенку отсека.12. The control station according to claim 11, characterized in that the compartment door of the cooling system of the thyristor and transistor modules forms a compartment wall opposite to the radiators. 13. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что трехфазные токоограничивающие дроссели размещены в вентиляторном отсеке.13. The control station according to claim 1, characterized in that the three-phase current-limiting chokes are located in the fan compartment. 14. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что блок преобразования напряжения содержит узел частотного преобразователя, включающий в себя транзисторные модули и радиатор, на котором установлены транзисторные модули.14. The control station according to claim 1, characterized in that the voltage conversion unit comprises a frequency converter assembly including transistor modules and a radiator on which transistor modules are mounted. 15. Станция управления по п.16, отличающаяся тем, что узел частотного преобразователя включает в себя датчик температуры транзисторных модулей, обеспечивающий возможность вырабатывания команды на включение вентиляторов системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при подъеме температуры выше первой заданной величины, команды на выключение вентиляторов системы охлаждения тиристорных и транзисторных модулей при последующем снижении температуры транзисторных модулей ниже второй заданной величины, а также команды на аварийное отключение станции управления если температура транзисторных модулей выше третьей заданной величины.15. The control station according to claim 16, characterized in that the frequency converter assembly includes a temperature sensor of transistor modules, which makes it possible to generate a command to turn on the fans of the cooling system of thyristor and transistor modules when the temperature rises above the first specified value, a command to turn off the system fans cooling of thyristor and transistor modules with a subsequent decrease in the temperature of transistor modules below the second specified value, as well as emergency commands disabling the station if the temperature control transistor modules above a third predetermined value. 16. Станция управления по п.15, отличающаяся тем, что первая заданная величина температуры составляет +60°С, вторая заданная величина температуры составляет +40°С, третья заданная величина температуры составляет +115°С.16. The control station according to clause 15, wherein the first predetermined temperature is + 60 ° C, the second predetermined temperature is + 40 ° C, the third predetermined temperature is + 115 ° C. 17. Станция управления по п.14, отличающаяся тем, что узел частотного преобразователя включает в себя датчик выходного тока.17. The control station of claim 14, wherein the frequency converter assembly includes an output current sensor. 18. Станция управления по п.14, отличающаяся тем, что узел частотного преобразователя включает в себя драйвер управления транзисторными модулями.18. The control station of claim 14, wherein the frequency converter assembly includes a driver for controlling transistor modules. 19. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что блок преобразования напряжения содержит узел емкостного накопителя, включающий в себя конденсаторы блока преобразования напряжения.19. The control station according to claim 1, characterized in that the voltage conversion unit comprises a capacitive storage unit including capacitors of the voltage conversion unit. 20. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что в силовом отсеке установлены вентиляторы осевого типа, предназначенные для вентиляции внутреннего объема силового отсека станции управления.20. The control station according to claim 1, characterized in that the axial type fans are installed in the power compartment for ventilation of the internal volume of the power compartment of the control station. 21. Станция управления по п.20, отличающаяся тем, что в силовом отсеке установлены датчик температуры полупроводникового типа, предназначенный для измерения отрицательного диапазона температур и обеспечивающий возможность вырабатывания команды на включение вентиляторов предназначенных для вентиляции внутреннего объема силового отсека, при подъеме температуры в силовом отсеке выше четвертой заданной величины, сигнала на выключение вентиляторов при последующем снижении температуры ниже пятой заданной величины и сигнала запрета на включение станции управления если температура в силовом отсеке ниже шестой заданной величины.21. The control station according to claim 20, characterized in that a semiconductor type temperature sensor is installed in the power compartment, designed to measure the negative temperature range and provides the ability to generate a command to turn on fans intended for ventilation of the internal volume of the power compartment, when the temperature rises in the power compartment above the fourth setpoint, the signal to turn off the fans with a subsequent decrease in temperature below the fifth setpoint and the ban on Operation of the control station if the temperature in the power compartment is below the sixth setpoint. 22. Станция управления по 21, отличающаяся тем, что четвертая заданная величина температуры составляет -10°С, пятая заданная величина температуры составляет -15°С, шестая заданная величина температуры составляет -35°С.22. The control station according to 21, characterized in that the fourth predetermined temperature is -10 ° C, the fifth predetermined temperature is -15 ° C, the sixth predetermined temperature is -35 ° C. 23. Станция управления по п.1, отличающаяся тем, что в силовом отсеке установлены электронагревательные элементы для обогрева транзисторных модулей и внутреннего объема станции управления.23. The control station according to claim 1, characterized in that the electric compartment has electric heating elements for heating the transistor modules and the internal volume of the control station. 24. Станция управления по п.23, отличающаяся тем, что в силовом отсеке установлены второй датчик температуры биметаллического типа, предназначенный для включения электронагревательных элементов при снижении температуры в силовом отсеке ниже седьмой заданной величины и выключения электронагревательных элементов при последующем подъеме температуры в силовом отсеке выше восьмой заданной величины.24. The control station according to claim 23, characterized in that a second bimetallic temperature sensor is installed in the power compartment, designed to turn on the electric heating elements when the temperature in the power compartment drops below the seventh predetermined value and turn off the electric heating elements when the temperature in the power compartment is subsequently raised higher eighth of a given value. 25. Станция управления по п.24, отличающаяся тем, что седьмая заданная величина температуры составляет +5°С, восьмая заданная величина температуры составляет +10°С.
Figure 00000001
25. The control station according to paragraph 24, wherein the seventh predetermined temperature is + 5 ° C, the eighth predetermined temperature is + 10 ° C.
Figure 00000001
RU2005120213/22U 2005-06-29 2005-06-29 ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION RU51132U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120213/22U RU51132U1 (en) 2005-06-29 2005-06-29 ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005120213/22U RU51132U1 (en) 2005-06-29 2005-06-29 ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU51132U1 true RU51132U1 (en) 2006-01-27

Family

ID=36048883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005120213/22U RU51132U1 (en) 2005-06-29 2005-06-29 ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU51132U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2651651C2 (en) * 2017-02-20 2018-04-23 Олег Сергеевич Николаев Control station of the pumping unit of the oil producing well (variants)
RU192517U1 (en) * 2018-12-11 2019-09-19 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Station of frequency control of the electric motor
RU193997U1 (en) * 2019-09-30 2019-11-22 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for winding and unwinding a cable outside the cabinet of a submersible pump control station
RU194007U1 (en) * 2018-06-23 2019-11-25 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Modular high voltage electrical device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2651651C2 (en) * 2017-02-20 2018-04-23 Олег Сергеевич Николаев Control station of the pumping unit of the oil producing well (variants)
RU194007U1 (en) * 2018-06-23 2019-11-25 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Modular high voltage electrical device
RU192517U1 (en) * 2018-12-11 2019-09-19 Дмитрий Валерьевич Хачатуров Station of frequency control of the electric motor
RU193997U1 (en) * 2019-09-30 2019-11-22 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for winding and unwinding a cable outside the cabinet of a submersible pump control station

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1268190C (en) Modular converter unit
RU51132U1 (en) ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION
CN101728937B (en) Power switching device
RU91696U1 (en) THREE-PHASE FREQUENCY CONVERTER AND VOLTAGE FOR DIESEL
EP3740053A1 (en) Cooling solution for inverter cabinet with several compartments
RU2239267C2 (en) Cabinet for electric motors control station
RU44768U1 (en) ELECTRIC MOTOR CONTROL STATION
WO2010122632A1 (en) Unit for housing electronic apparatus
CN204304775U (en) Light rail vehicle flat placed type converter cabinet
CN114765425B (en) Parallel assembly of rectifier modules, rectifier cabinet and direct-current power supply system thereof
CN216122233U (en) Auxiliary charging box
CN105720811A (en) Flat-mounted converter cabinet for light rail vehicles
CN212366605U (en) Novel malleation dust removal heat dissipation direct current screen
CN103401436B (en) A kind of commutating circuit module and installation method thereof
CN209948941U (en) Compact H-bridge high-voltage frequency converter power unit
CN210577091U (en) Integrated intelligent substation platform and switch board thereof
JP2017229173A (en) System interconnection apparatus and power distribution board
CN210120335U (en) Main control power distribution unit
KR101934588B1 (en) smart electric panel with auto cooling system
CN220775010U (en) Integrated box-type substation
CN220022637U (en) Power supply converter
CN219436413U (en) Outdoor electric control cabinet layout structure of submersible electric pump
RU37577U1 (en) CASE OF THE CONTROL PANEL OF THE ASYNCHRONOUS CENTRIFUGAL SUBMERSIBLE PUMP MOTOR AND POWER COMPARTMENT CABINET OF THE CONTROL PANEL OF THE ASYNCHRONOUS CENTRIFUGAL SUBMERSIBLE PUMP CONTROL STATION
CN214626776U (en) Mining power module
CN216162247U (en) Novel constant-temperature high-low voltage prefabricated substation