Claims (1)
30 учета динамических изменений кривой мощности, потребл емой электродвигателем . Поставленна цель достигаетс тем что в способе защиты электропривода глубинных штанговых насосов измер ют амплитудные значени потребл емой мощности каждого полупериода питающе сети, сравнивают их с заданными ус|тавками , в нормальном режиме работы насоса определ ют начальное количест во полупериодов мощности питающей се ти, наход щихс в заданном диапазоне уставок, в течение цикла качани насоса , фиксируют полученное начальное количество, затем в каждом из следую щих друг за другом циклах качани насоса определ ют текущее количество полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уст вок, сравнивают полученное текущее ко личество с начальным количеством и , формируют сигнал на отключение защищаемого электропривода при их несовп дении через врем задержки отключени определ емое по следующему соотношен ТИОО-)Т, где Т - врегуш задержки отключени ; Тц - врем одного цикла качани насоса; uN разность текущего значени количества полупериодов мощ ности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок и начального количества их, соответствующего нормальному режиму, в течение цикла качани насоса N - начальное количество полупе риодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок, соответствующее нормальному режиму работы в течение цикла кача ни насоса. На фиг. 1 представлен пример реализации предлагаемого способа; на фиг, 2 - временна диаграмма работы устройства. На фиг, 1 защищаемый электродвигатель 1 привода содержит датчик 2 и подключен к питающей сети через контакты коммутирующего аппарата 3. Выход датчика 2 соединен через блок 4 измерени мощности с пороговыми элементами 5 и б и с фильтром 7, Выход фильтра 7 соединен с блоком 8 управлени . Выходы пороговых элементов 5 и б соединены через элемент НЕТ С Запрет) 9 с одним входом элемента И 10, другой вход которого соединен с выходом Т блока 8 управлени . Выход элемента И 10.соединен с входом счетчика 11, выход которого соединен с блоком 12 сравнени (например, мультиплексо- роМ), Установочный вход счетчика 11 соединен с выходом блока t управлени . Вход запуска блока 12 сравнени соединен с выходом блока У управлени . Блок 8 управлени имеет вход Пуск, вход X на отключение приводного электродвигател при нарушени х работы насоса, соединенный с выходом блока 12 сравнени и выход Z дл воздействи на отключение коммутирующего аппарата 3, и состоит из форми .ровател (т)13 цикла контрол , фор-; мировател (у)14 импульса анализа, в течение которого производитс сравнение накопленного количества импульсов счетчиком 11 с заданными уставками + и -Л блока 12 сравнени формировател С-Ь)15 импульса установки счетчика в нулевое состо ние и формировател 16 сигналов управлени электроприводом (включени при пуске и аварийного отключени ). На фиг. 2 представлены: Е - крива изменени мощности частотой питающей сети электродвигател при ходе штанги насоса вверх и вниз; и PC, - уставки мощности, при превышении которых формируютс импульсы частотой питающей сети с выхода пороговых элементов 5 и 6; причем импульсы с выхода порогового элемента 5 не формируютс , когда измер ема мощность меньше уставки Рд , а импульсы с выхода порогового элемента б формируютс только тогда, когда измер ема мощность больше уставки Р. Кроме того , Р-2. крива изменени средней мощности частотой цикла качани насоса , формируема с выхода фильтра 7 (огибающа кривой Р ) , Т - текущее врем одного цикла контрол работы насоса, У - импульс запуска блока 12 сравнени в момент формировани которого производитс сравнение накопленного количества импульсов счетчиком 11 с уставками +Д, -Д блока 12,. t- имлульс уставки счетчика импульсов 11 в нулевом состо нии при отсутствии анормальных режимов (+Д, -Д- уставки блока 12 сравнени (заданные отклонени от первоначального заданного числа импульсов) X - импульс на формирование сигнала отключени электропривода насоса, 2. - сигнал на отключение электропривода насоса, Нормальному (заданному) режиму работы насоса в течение цикла контрол соответствует количество полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок R и %, сформированных пороговыми элементами 5 и 6 и элементом 9, нЬ не превышающих по амплитуде уставку Рд. Дл любого нормального режима работы насоса при настройке схемы изменением уставки РВ за цикл работы насоса в счетчике устанавливаетс определенное заданное число, например 100, от которого в блоке .12 сравнени устанавливаютс уставки (.+Д, -л)в пределах. 155:50%. Если в процессе работы насоса во никла кака -либо неисправность, крива мощности измен етс вверх либо вниз, соответственно измен етс теку щее значение количества полупериодо мощности,наход щихс в заданном диапазоне уставок, что приведет/при ср нении его в блоке 12 сравнени с за данными уставками, к формированию си Ыала на отключение электропривода н соса через врем задержки отключени в обратно пропорциональной зависимо ти от степени перегрузки (недогрузки электропривода, которое определ етс формулой тно(- )т. При малой степени перегрузки (недогрузки ) электропривода насоса, например 20% от мощности в нормальном режиме работы насоса, врем задержки отключени будет равно 8 циклам качани насоса, при большей степени перегрузки (недогрузки) электропривода насоса, например 80%, врем задержки отключени будет равно 2 циклам качани насоса. Способ осуществл ют следующим образом . При включении электропривода 1 насоса от входного сигнгша Пуск блок 4 измерени мощности формирует кривую мощности Р , частотой питающей сети, пороговые элементы 5 и б формируют импульсы при пересечении кривой мощности Р уставок Р; и Р соответственно, а фильтр 7 формирует кривую средней мощности РЗ. за цикл качани насоса (огибающую кривой Р, ) . Блок 8 управлени формирует им . пульс цикла контрол работы насоса Т прк пересечении кривой мощности Рд. заданной уставки PC. Уставка Рд выбираетс равной (.1,2 + 1,3) Р,..;„, а уставка Р - равной 0,8 ,, а уставка Р.- равной Рд, где Р„4и нимальное значение мощности за цикл качани насоса, соответствующее нормальному режиму работы насоса; максимальное значение мощности за цикл качани насоса, соответствующее нормальному режиму работы насоса. С выхода пороговых элементов 5 и б импульсы поступают на входы элемента НЕТ (запрет по входным импульсам от порогового элемента 6), который формирует через элемент И 10 в течение цикла контрол Т импульсы на счетный вход счетчика 11, количество которых в нормальном режиме работы насоса равно 100. При возникновении какой-либо неисправности в работе насоса измен етс количество импульсов, формируемых пороговым элем ентом 6 и соответственно количество импульсов,поступивших на счетный вход счетч:ика импульсов с выхода элемента И 10 за врем цикла контрол Т. По окончании цикла контрол Т блок 8 управлени формирует импульс У, в момент формировани которого производитс сравнение накопленного количества импульсов счетчиком 11 с уставками -ьД, -Л блока 12 сравнени , которые, например, выбраны + А - 115, а - Л. 85. Если накопленное количество импульсов меньше заданной уставки + А , например, 114, или больше заданной уставки -Д, например, 86, то блок 8 управлени формирует импульс Ьустановки счетчика 11 в нулевое состо ние , после чего контроль режима работы насоса производитс аналогично описанному. Если же накопленное количество импульсов больше заданной уставки +А, например, 120 или меньше заданной уставки -Д, например, 80, то блок 12 сравнени формирует импульс X в блок 8 управлени дл отключени электропривода насоса сигналом Z Технико-экономическа эффективч ность от применени предлагаемого способа заключаетс в повышении чувствительности защиты и надежности работы электропривода насоса. Повышение чувствительности згициты предлагаемого способа и надежности работы электропривода насоса обеспечиваетс измерением амплитудных значений потребл емой мощности каждого полупериода питающей сети и сравнени их с заданными уставками, а также контролем за цикл качани насоса количества полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок. Формула изобретени Способ защиты электропривода глубинных штанговых насосов основанный на непрерывном измерении мощности , потребл емой приводным электродвигателем и сравнении ее с заданной уставкой, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности при нарушени х работы насоса и повышени надежности путем учета динамических изменений кривой мощности , потребл емой электродвигатеч ; лем, измер ют амплитудные значени потребл емой мощности каждого полупериода питающей сети, сравнийают их с заданными уставками, в нормальном режиме работы насоса/ определ ют начальное количество полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок, в течени цикла качани насоса« фиксируют полученное начальное количество, затем в каждом из следующих друг за другом циклах качани насоса определ ют текущее количество полупериодрв мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок, сравниаа ют полученное текущее количество с начальным количеством и формируют сигнсш на отключение защищаемого электропривода при их несовпадении через врем задержки отключеник, определ емое по следующему соотношению ТМО(-)Ти.. где Т - врем задержки отключени ; врем одного цикла кача- . ни насоса АН - разность текущего значени количества полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок и начального количества их, соответствующего иормальному режиму, работы, в течение цикла каг . чани насоса; Н - начёшьиое количество.полупериодов мощности питающей сети, наход щихс в заданном диапазоне уставок, соответствующее нормальному режиму работы в течение пикла качани насоса. Источники информации, тые во внимание при экспертизе Авторское свидетельство СССР 657, кл. Н 02 Н 7/08, 1976. Авторское свидетельство СССР 554, кл. Н 02 Н 7/08, 1978.30 taking into account the dynamic changes in the power curve consumed by an electric motor. The goal is achieved by the fact that in the method of protection of the electric drive of submersible sucker-rod pumps, the amplitude values of the consumed power of each half-period of the supply network are compared with the specified settings, and in the normal mode of operation of the pump, the initial quantity of power supply half-periods in the specified range of settings, during the pump swing cycle, the initial quantity obtained is recorded, then in each of the pump swing cycles following each other, the current number is determined in the power supply half-periods, which are in a given range of settings, compare the resulting current quantity with the initial quantity and generate a signal for shutdown of the protected electric drive if they do not match in the off delay time determined by the following TIOO-) T ratio, where T - Vregush delay off; TC is the time of one pump swing cycle; uN is the difference between the current value of the half-periods of the power of the supply network that are in the specified range of settings and the initial number of them corresponding to the normal mode during the pump swing cycle N is the initial number of half-periods of the power of the supply network that are in the normal range the mode of operation during the cycle of the pump. FIG. 1 shows an example of the implementation of the proposed method; FIG. 2 is a time diagram of the operation of the device. FIG. 1, the protected motor 1 of the drive contains a sensor 2 and is connected to the mains through the contacts of the switching apparatus 3. The output of the sensor 2 is connected via power measurement unit 4 with threshold elements 5 and b and with filter 7, Filter output 7 is connected to control unit 8 . The outputs of the threshold elements 5 and b are connected through the element NO C Ban) 9 with one input element AND 10, the other input of which is connected to the output T of the control unit 8. The output of the element 10. is connected to the input of the counter 11, the output of which is connected to the comparison unit 12 (for example, multiplexer). The installation input of the counter 11 is connected to the output of the control block t. The start input of the comparison unit 12 is connected to the output of the control unit U. The control unit 8 has a start input, an input X for switching off the drive motor in the event of a pump disruption, connected to the output of the comparison unit 12 and an output Z for acting on the switching off of the switching device 3, and consists of a form (13) of the control cycle 13 -; world analyzer (s) 14 analysis pulses, during which the accumulated number of pulses from counter 11 is compared with given settings + and -L of comparing unit 12, generator C-b) 15, the counter is set to zero, and electric drive control signals 16 are turned on start-up and emergency shutdown). FIG. 2 presents: E - curve of change in power by the frequency of the power supply of the electric motor during the course of the pump rod up and down; and PC, —power settings, above which pulses are generated by the frequency of the supply network from the output of threshold elements 5 and 6; moreover, the pulses from the output of the threshold element 5 are not formed when the measured power is less than the Pd setpoint, and the pulses from the output of the threshold element b are formed only when the measured power is greater than the P setting. In addition, P-2. curve of the average power frequency of the pump sweep cycle generated from the filter 7 output (envelope curve P), T is the current time of one pump operation monitoring cycle, Y is the start pulse of the comparison unit 12 at the moment of formation which is compared to the accumulated number of pulses by the counter 11 with the settings + D, -D block 12 ,. t is the impulse of the pulse counter setpoint 11 in the zero state in the absence of abnormal modes (+ D, -D- set block 12 of the comparison (given deviations from the initial set number of pulses) X - pulse to generate a pump electric trip signal, 2. - signal to shutdown of the pump electric drive; The normal (specified) mode of pump operation during the control cycle corresponds to the number of half-cycles of the mains power, which are in the specified range of settings R and%, formed by threshold elements 5 and 6 and ele for any normal operation of the pump, when adjusting the circuit by changing the setpoint PB during the pump operation cycle, a certain specified number is set in the meter, for example, 100, from which the settings (. + D , -l) is in the range of 155: 50%. If during the pump operation there is any malfunction, the power curve changes up or down, the current value of the half-period of the power in the specified setting range changes accordingly, which P It will / compare it with the setpoint in block 12, to the formation of a signal to shutdown the drive on a shutdown delay time in inverse proportion to the degree of overload (underloading the drive, which is determined by the formula With a small degree of overload (underload) of the pump electric drive, for example, 20% of the capacity in normal pump operation, the shutdown delay time is 8 pump rocking cycles, and with a greater degree of underload (underload) of the pump electric drive, for example 80%, the shutdown delay time is 2 cycles pump rocking. The method is carried out as follows. When switching on the electric drive 1 of the pump from the input start-up, the power measurement unit 4 forms the power curve P, the mains frequency, the threshold elements 5 and b generate pulses when the power curve P crosses the settings P; and P, respectively, and filter 7 forms the average power RE curve. for the pump rocking cycle (envelope curve P,). The control unit 8 forms them. pulse cycle control of the pump T prk crossing the power curve Rd. set point PC. The setpoint Рд is chosen equal to (.1,2 + 1,3) Р, ..; „, and the setpoint Р - equal to 0.8, and the set P. - equal to Рд, where Р„ 4 is the minimum power value per pump swing cycle corresponding to the normal operation of the pump; the maximum power value per pump rocking cycle, corresponding to the normal operation of the pump. From the output of the threshold elements 5 and b, the pulses arrive at the inputs of the element NO (prohibit input pulses from the threshold element 6), which generates through the element 10 during the control cycle T pulses to the counting input of the counter 11, the number of which in normal operation of the pump is 100. In the event of any malfunction in the pump, the number of pulses generated by the threshold element 6 and, accordingly, the number of pulses received at the counting input of the counter: pulse output from the AND 10 element during the cycle time The control unit T. At the end of the monitoring cycle T, the control unit 8 generates a pulse U, at the time of which the accumulated number of pulses is generated by the counter 11 with the settings of -d, -L of the comparison unit 12, which, for example, are + A - 115, and - L. 85. If the accumulated number of pulses is less than the setpoint + A, for example, 114, or more than the setpoint - D, for example, 86, the control unit 8 generates a pulse of setting the meter 11 to the zero state, after which the control of the pump operation mode is performed similarly described th. If the accumulated number of pulses is greater than the setpoint + A, for example, 120 or less than the setpoint - E, for example, 80, the comparison unit 12 generates a pulse X into the control unit 8 to turn off the pump electric drive with the Z signal. Economic and economic efficiency from the application The method consists in increasing the sensitivity of protection and reliability of the electric drive of the pump. Increasing the sensitivity of the proposed method and the reliability of the pump electric drive is provided by measuring the amplitude values of the power consumption of each half-period of the supply network and comparing them with the specified settings, as well as monitoring the pump rocking cycle of the number of half-cycles of the power supply network. Claims The method of protecting an electric drive of submersible sucker-rod pumps based on continuous measurement of the power consumed by the drive motor and comparing it with a predetermined setpoint, characterized in that, in order to increase the sensitivity for pump disturbances and increase reliability by taking into account dynamic changes in the power curve, electric motor; Lem, measure the amplitude values of the consumed power of each half-period of the supply network, compare them with the specified settings, in normal operation of the pump / determine the initial number of half-periods of the power supply, which are in the specified setting range, fix the received the initial number, then in each of the successive pump rotations, the current number of half-periods of the mains power, which are in a predetermined setting range, is compared; the received current quantity with the initial quantity and form a signal to shut down the protected drive if they do not match after the delay time off, determined by the following relationship TMO (-) Ti. where T is the delay time off; time of one cycle kacha-. The AH pump is the difference between the current value of the number of half cycles of the mains power, which are in a given range of settings and the initial number of them, corresponding to the normal mode of operation, during the kag cycle. pump tubs; H is the number of power supply half-cycles in the specified range of settings corresponding to the normal mode of operation during the pump swinging peak. Sources of information that are taken into account in the examination of the USSR Copyright Certificate 657, cl. H 02 H 7/08, 1976. USSR Copyright Certificate 554, cl. H 02 H 7/08, 1978.
1 Норыа/ ьныи режим работы PI Ml1 Nora / New Mode PI Ml
77
Рг РАWg PA
ТT
11 4 -Д11 4 -D
XX
гg
Фиг, 2 А дарил FIG, 2 A gave