Устройство для автоматической защиты центробежного насосного агрегата

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сова ьоввтских

Социалистических

Рвслублих

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 01.Ч!.1964 (№ 902959/24-7) с присоединением заявки j¹ 1320732/24-7

Приоритет—

Опубликовано 15Х!.1970. Бюллетень № 20

Кл. 21с, 59/33

21с, 68, 50

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н 02h 7/08 ДК 621.316.9 (088.8) Дата опубликования описания 2.Х1.1970.

Авторы изобретения

Г. Ф. Меланифиди и А. С. Апракин

Октябрьский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ

ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТА

Изобретение относится к области управления силовым оборудованием и его защиты.

Известны устройства для автоматической защиты центробежного насосного агрегата от отклонений технологических параметров, выполненные единым блоком с разделением цепей управления и контроля, содержащие трансформатор, стабилизаторы напряжения, выпрямители, усилители тока н мощности, реле и датчики контроля технологических параметров. Однако такие устройства не обеспечивают включения резервного агрегата и не предотвращают включения остальных остановленных по технологической необходимости агрегатов с возможностью дистанционного управления или при аварийной остановке работающего агрегата.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено релейным элементом, подключенным к датчикам контроля через схему «ИЛИ», две выходные цепи которого, выполняющие логические операции

«ПОВТОРЕНИЕ» и «НЕ», включены в цепи управления пускателей и выключателей двигателей.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство представляет собой унифицированный блок местной автоматики (заводское наименование БМА-19) и предназначено для автоматизации и телемеханпзацин центробежных насосных агрегатов на водозаборах (подрусловых скважинах с артезианскими центробежными насосами), станций первого и второго подъемов и кустовых насосных станций.

Устройство работает в комплекте с датчиками, обеспечивающими безаварийную работу агрегатов. В комплект входят трп датчика утечки воды пз сальников (заводское наименование

lo ДУ-3) и пять датчиков контроля температур.ры (заводское наименование ДТ-1) .

Устройство для насосного агрегата, запускаемого на закрытую задвижку, обеспечивает:

1) централизованное дистанционное управц ление с диспетчерского пункта насосным агрегатом (пуск и остановка) с автоматическим управлением задвижками на выкпде насоса (открытпе и закрытие);

2) автоматическое включение резерва; в случае, если резервных агрегатов больше одного, схемой предусматривается включенв только одного агрегата;

3) автоматическую защиту насосного агрегата (автоматическое отключение) Ilpll; а) перегрузках пли коротком замыкании; б) исчезновении напряження на одной пз фаз; в) перегреве подшипников двигателя, насоса и обмотки статора электродвигателя;

30 г) срыве давления па выкпдной линии;

273324

QJ

10 !

5 с.0 >5

40 д) предельном осевом смещении вала ротора насоса (для центробежных насосов

5MC); е) утечках воды из сальников насоса;

>к) угрозе затопления помещения насосной; з) исчезновении напряжения в целях контроля и автоматики.

4) сигнализацию на диспетчерский пункт— известительную об исполнении команды управления от электроконтактного манометра и аварийную при автоматическом отключении насосного агрегата, автоматическом включении резерва, а также при потере напряжения в цепях контроля;

5) местное управление насосным агрегатом (пуск и остановка) с автоматическим и ручным управлением задвижкой на выкиде (открытие и закрытие) .

Для вакуумных насосов на станциях первого подъема на ка>кдый агрегат ставится устройство, отличающееся от устройства для агрегата кустовой насосной станции только принципиальной схемой цепей управления.

Цепи контроля и сигнализации аналогичны устройству для центробежного агрегата.

При дистанционном управлении устройство работает следующим образом.

Пакетный переключатель управления ПП должен быть в положении «автомат». При подаче сигнала с диспетчерского пункта ДП срабатывает реле исполнения включения РИВ и своими н. о. контактами включает масляный выключатель ВМ (пепь: предохранитель ПР— н. з. контакты аварийного реле РА — и, з. контакты реле отключения насоса РОП переключатель ПП вЂ” н. о. контакты PHB— н. з. контакты груза БКà — н. з. ко!и акты масляного выключателя ВМ вЂ” катушка включения масляного .выключателя ПВК вЂ” выключатель ВП). Задвижка ПО открывается н. о. контактами реле давления РД. Одновременно на ДП поступает сигнал исполнения включения. При дистанционном отключении по сигналу с ДП реле исполнения отключения

РИО срабатывает и своими и. о. контактами замыкает цепь реле РОИ, которое, в сво!о

ОЧЕРЕДЬ, СВ011МИ Н. О. КОНГЯ Кf ЯМ И ОТК;! К) IЯЕТ выкл!очатель ВМ и закрывает задвижку ПЗ.

Реле РОН после отключения с ДП становится под напряжение и для операции включения его необходимо снять с блокировки выключеНИЕМ ПЯКЕТПОГО ВЫКЛIО IЯТЕЛЛ ИЛ П ПЯ>КЯТИСМ па кнопку «сброс».

При дистанционном управлешш реле РОП обесточивается при срабатывании реле РИВ.

Устройством предусматривается и ручное управление.

В случае BBBplIAHblx режимов устройство работает следующим образом.

При превышении или уменьшении давления контакты электроконтактного манометра

Д, „,„,, и Д! „„„замыка!Отся, и напря>кение lloдается на реле времени РВ. Реле времени "Ioзволяет получать выдер>кку времени до 9 еек.

Если нарушение режима давления пре!11!1пае1

;!О

65 по своей продол>кптельносги уставку времени, то реле времени своими н. о. контактами включает промежуточное реле Р, которое включает реле РА, а оно, в свою очередь, аварийно отключает агрегат и одновременно закрывает на выкиде задвижку. На устройстве зажигается сигнальная лампочка «давление».

При запуске агрегата, чтобы не происходило аварийной остановки по минимуму давления, пока электродвигатель не разовьет нормальных оборотов, необходимо выдержку времени установить экспериментально, с превышением времени уставки реле над временем набора давления на 2 — 3 еек. После запуска напряжение с реле времени снимается разомкнувшимся контактом манометра Д, „„„.

При аварийной остановке на диспетчерский пункт посылается сигнал аварии от реле РЛ, н при этом запуск агрегата возможен только после устранения неисправности и снятия реле РА с блокировки.

Защита от перегрузки электродвигателя по току осуществляется токовыми индукционными реле, включенными через трансформатор тока. Контакты этих реле включаются в цепь реле РМ, которое, в свою очередь, воздействует на реле РА. Реле РМ, срабатывая, блокируется и включает сигнальную лампочку.

По мере работы у насосов типа 5МС срабатывается разгрузочная пята. Для предотвращения этого явления с полевой стороны устанавливается датчик смещения вала, который имеет регулируемый зазор. По мере выработки этого зазора микропереключатель срабатывает и включает реле осевого смещения РОС, которое своими н. о. контактами блокируется, включает реле РА и сигнальную лампочку. Лгрегат аварийно останавливается.

При пробое сальников насоса необходимо принять меры к остановке агрегата, Для этого служат датчики утечки, включаемые в устройство через клеммы ДУВ! и ДУВ . Струя воды успеет вытечь, заполнить корпус сальника и дойти до контактного винта (ДУВ,). При этом рсле утечки воды РУВ, блокируется своими и. о. контактами, вкл!очает реле РЛ и сигнальную лампочку. Л!!алогично работают устройства с другим!! датчиками.

Датчик затопления монтируется под полом с таким расчетом, чтобы не были затоплены силовые каоели, проложенные в каналах, и воздушные каналы для охлаждения электродвигателя. Он включается аналогично датчп" ку утечки в одно из устройств, смонтированных на кустовой насосной станции, а соседние агрегаты защищаются контактами реле контроля утечки РКУ, вынесенными из подключенного устройства в цепь своих аварийных реле, В этом случае все агрегаты кустовой насосной станции аварийно остановлены. Независимо от числа агрегатов на станции устанавлива от один датчик затопления.

При превышении температуры выше допусп!мой на любой пз пяти контролируемы., то гек соответствующее реле срабатывает и аварийно отключает агрегат с указанием сигнальной лампочкой места аварии.

Первичный датчик помещен в камеру с контролируемой средой и электрически соединен со вторичной схемой. Задатчик температуры (переменное сопротивление Rl) включен в измерительный мост, плечами которого являются постоянные сопротивления R и Rz u полупроводниковое термосопрогивление Р4.

Последовательно с сопротивлением Я1 включено переменное подстроечное сопротивление R>

«а 1,2 ком для компенсации разброса параметровв элементов схемы.

Величины сопротивлений подобраны так, что в диагонали моста при температуре ниже допускаемой существует положительное напряжение, которое подается на базу триода

TI. Этот триод вместе с триодами Т и Тз собран по схеме усилителя, работающего в релейном режиме с усилителем мощности (триоды

Т и Т5). Напряжение запирает триод Ть усилитель находится в исходном положении. Реле Рг обесточено. При превышении температуры выше допустимой, установленной по шкале сопротивлением RI, на входе усилителя находится отрицательный потенциал. Триод Т, открывается, усилитель срабатывает и подает напряжение на реле Рг. Реле Р, своими контактами включает реле РА, самоблокируется и включает сигнальную лампочку, ко1орая горит до тех пор, пока не будет устранена Ileисправность и снято реле с блокировки. Остальные четыре точки контроля работают аналогично. Датчики температуры имеют следующие названия по схеме, соответствующие точкам контроля: подшипник двигателя рабочий, подшипник двигателя полевой, обмотка статора, подшипник насоса рабочий. подшипник насоса полевой.

При аварийном отключении насосного агрегата срабатывает реле РА, которое своими н. о. контактами включает реле включения резерва первого агрегата РВР,. Н. о. контакты реле РВР, вынесены в цепи включающих катушек масляных выключагелей ПВК соседних агрегатов соответствующих устройстг, т. е. в резерве может быть любой агрегат, включающийся при аварийном отключении какого-либо работающего агрегата.

При наличии в резерве двух агрегатов во избежание одновременного их запуска необходимо перевести пакетный переключатель ПП одного из ННх из положения «автомат» в положение «ручное», и при ручном управлении агрегата, если предусмотрено, включить из резерва только один агрегат.

При дистанционном управлении нужно подать сигнал остановки на один из агрегатов даже если агрегат не работает, чтобы сработало реле РОН, которое не дает включиться одному из резервных агрегатов.

При потере напряжения в цепях контроля реле напряжения РН обесточивается, своими н. з. контактами подает напряжение на отключающую катушку масляного выключателя

КОН и посылает сигнал аварии на ДП, одновременно закрывая задвижку. Г1ри обесточивании цепей контроля, чтобы не было останов20 ки агрегата, необходимо выключить тумблер

Тб.

Таким образом, такое выполнение устройства обеспечивает включение резервного агрегата либо предотвращает включение осталь25 ных остановленных по технологической необходимости агрегатов с возможностью дистанционного управления или при аварийной остановке работающего агрегата.

Предмет изобретения

Устройство для автоматической защиты центробежного насосного агрегата от отклонений технологических параметров, выполненное единым блоком с разделением целей упав равления и контроля, содержащее трансформатор, стабилизаторы напряжения, выпрямители, усилители тока и мощности, реле и датчики контроля технологических параметров, от.гичсгюгчееся тем, что, с целью обеспечения

40 включения резервного агрегата, либо предотвращения включения OcTB;IhHblx остановленных

II0 технологической необходимости агрегатов с возможностью дистанционного управления или при аварийной остановке работающего агрегата, оно снабжено релейным элементом, подключенным к датчикам контроля чере.-, схему «ИЛ1Л», две выходные цепи которого, выполняющие логические операции «ПОВТОРЕНИЕ» и «IIE» включены в цепи управления пускателей и выключателеи двигателей.

Составитель Л. Ферштмаи

Редактор А. Ю, Пейсочеико Техред Т. П. Курилко Корректор А. П. Васильева

Подписное

Заказ 4054

ЦНИ11ПИ Комитета во делам нзоорстсннй и откргятнй рн Совсге, С t3ctå Мннист>ов СССР

Москва, )f(-35, Ра шская нао., д 4/5

Загорская типография