Спосіб автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів

Спосіб автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів, що полягає в автоматичному пуску та зупинці агрегату в залежності від рівня води у водонапірній башті (свердловині) або тиску води з регульованою витримкою часу перед пуском, контролі фазних струмів, відключенні агрегату при перевантажен нях, коротких замиканнях, неповнофазному режимі живлення, несиметрії живильних напруг, зниженні рівня води у свердловині нижче контрольованого, який відрізняється тим, що перед пуском виконують перевірку на можливість включення агрегату, а саме: аналіз мережі, самоконтроль системи керування, оцінку опору ізоляції, можливий самозапуск агрегату після спрацювання захисту, причому обмежують кількість невдалих пусків підряд та частоту пусків, а під час роботи агрегату виконують аналіз мережі і спрацювання захисту за сумою сигналів захистів по напрузі та по струму, пуск та зупинку агрегату здійснюють за сигналом таймера. Зоя (13) 40820 (11) UA ізоляції обмотки статору електродвигуна не впливає на роботу стан ції в цілому, опір ізоляції живлячого кабеля не оцінюється, з-за чого можливе включення агрегату на завідомо аварійний режим; сигнал будь-якої аварійної ситуації запам'я товується і самозапуск агрегату не можливий навіть після відновлення нормальних умов роботи, кількість пусків за годину не обмежується, хоча заводами-виготовниками електродвигунів передбачається не більше двох-трьох пусків за годину, інакше дви гун перегрівається, а занадто часті пуски спричиняють піскування свердловини; можливий дзвонковий ефект при несправностях у схемі керування. Також відомий спосіб автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів, застосований у пристрої "Каскад" [Механізація та авто матизація у тва ринництві і птахівництві/О.С.Марченко, О.В. Дацішин, Ю.М. Лавриненко та ін. За ред. О.С. Мар ченка. - К.: Урожай, 1995. 416 с.], що полягає у авто матичному пуску та зупинці електронасосного агрегату в залежності від рівня води у водонапірній башті (свердловині) або тиску во ди, селективності пуску з регульованою витримкою часу (діа пазон витримок часу від 2 до 30 секунд), контролі струмів наванта ження, вимкненні електронасосного агрегату при перевантаженнях, коротких замиканнях, неповнофазному режимі живлення, зниженні рівня води у свердловині нижче контрольованого, запам'ятовуванні сигналу (19) Описуваємий припускаємий винахід відноситься до електротехніки, в частності до способів автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів, і може бути використаний переважно у сільському господарстві при заборі води зі свердловин. Вже відомий спосіб, засто сований в універсальній станції керуван ня та захисту заглибних електронасосних агрегатів УСУЗ [Грун дулис А.О. Защита электродви гателей в сельском хозяйстве. - 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Агропромиздат, 1988. - 111 с.], що по лягає у автоматичному пуску та зупинці електронасосного агрегату в залежності від рівня води у во донапірній башті (свердловині) або тиску води, контролі величин струмів та несиметрії струмів, вимкненні електронасосного агрегату при переванта женнях, коротких замиканнях, неповнофазному ре жимі живлення, несиметрії живлячих напруг більше 15%, зниженні рівня води у свердловині нижче контрольованого, запам'ятовуванні сигналу аварії та недопущенні автоматичного повторного запуску електронасосного агрегату після спрацювання будь-якого виду захисту, контролі опору ізоляції обмотки статору електродви гуна у період відключення його від мережі, світлової сигналізації про зниження опору ізоляції обмотки статору електродвигуна. До недоліків даного способу слід відносити відсутність аналізу мережі перед включенням, самоаналізу системи, сигнал про зниження опору А ____________________ 40820 аварії та недопущенні авто матичного повторного пуску електронасосного агрегату після спрацювання будь-якого виду захисту, самозапуску агрегату при короткочасному зникненні та наступ ній появі напруги з регульованою витримкою часу (від 2 до 30 секунд), світлової сигналізації з розшифровкою причини аварійного відключення (крім відключень при коротких замиканнях та при неповнофазному режимі), обліку ча су, відпрацьованого агрегатом, визначенні рівня води у свердловині. До недоліків цього способу слід відносити відсутність попереднього аналізу мережі та опору ізоляції обмотки статору електродвигуна і живлячого кабеля, з-за чого можливе авто матичне вмикання агрегату в аварійному режимі; контроль тільки струмів навантаження не завжди дозволяє виявити аварійний режим, збільшує інерційність спрацювання захисту, оскільки струмовий захист повинен бути відстроєний від пускових струмів; сигнал будь-якої аварійної ситуа ції, крім короткочасного зникнення напруги, запам'ятовуєть ся і самозапуск агрегату не можливий навіть після відновлення нормальних умов роботи; з-за відсутності самоаналізу системи та необмеженості кількості пусків за годину можливий дзвонковий ефект, перегрів двигуна, піскування свердловини. В основу ви находу поставлена задача вдосконалення способу автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів, у якому вдосконаленням логіки керування та системи захисту забезпечується зведення до мінімуму імовірностей включення агрегату на завідомо аварійний режим, части х пусків, хибних спрацювань захисту, некваліфікованого втручання у роботу системи, зменшення часу простою системи та часу, що витрачається на її обслуговування і за рахунок цього скорочують ся перерви у водопостачанні, збільшуєть ся строк служби електронасосних агрегатів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі автоматичного керування та захисту заглибних електронасосних агрегатів, що складається з автоматичного пуску та зупинки агрегату в залежності від рівня води у водонапірній башті (свердловині) або тиску води з регульованою витримкою часу пе ред пуском, контролі струмів навантаження, відключенні агрегату при перевантаженнях, коротких замиканнях, неповнофазному режимі живлення, несиметрії живлячих напруг, зниженні рівня води у свердловині нижче контролюємого згідно винаходу перед пуском виконують перевірку на можливість включення агрегату, а саме аналіз мережі, самоконтроль системи керування, оцінку опору ізоляції; можливий самозапуск агрегату після спрацювання захисту, причому обмежується кількість невдалих пусків підряд та частота пусків, а під час роботи агрегату ви конують аналіз мережі і спрацювання захисту ведеться за сумою сигналів захистів по напрузі та по струму; пуск та зупинка агрегату може здійснюватись за сигналом таймера. Такий спосіб керування заглибним електронасосним агрегатом виключає часті пуски, а значить, перегрів двигуна, швидке піскування свердловини. Самозапуск двигуна після спрацювання захисту дозволяє скоротити час, що витрачається на обслуговування системи, та час її простою, скоротити перерви у во допостачані. Використання таймеру спрощує керування заглибними агрегатами, що працюють на кільцеву мережу. Максимальна автоматизація функцій керуван ня та захисту заглибного електронасосного агрегату дозволяє звести до мінімуму імовірність некваліфікованого втручання у роботу системи та збільшити строк служби заглибного електронасосного агрегату. Приклад конкретного ви конання. Спочатку задають рівень припустимої несиметрії живлячих напруг, припустимий рівень фазних струмів, час селективності пуску, час включення та відключення агрегату, припусти му кількість невдалих п усків підряд. Аналіз мережі проводять на протязі 30 хвилин, виявляючі обриви фаз та несиметрії напруг. Причому короткочасна несиметрія, що перебільшує задану, або обрив фази обнуляють облік 30 хви лин . Потім проводять самоконтроль системи керування на протязі від 2 до 30 секунд (час задається попередньо) та оцінюють опір ізоляції обмоток статору електродвигуна та живлячих кабелей. При позитивних результатах перевірки та відповідному сигналі з датчиків рівня або тиску чи таймера видається дозвіл на включення. Під час роботи агрегату продовжують аналізува ти мережу та контролюють фазні струми. Сигнали захистів по напрузі та по струму складують. Це дозволяє дещо загрубити обидва захисти, але сумарний сигнал точно відбиває аварійну ситуацію, в результаті чого значно зменшується імовірність хибних спрацювань захисту. У нормальному режимі агрегат зупиниться по сигналу вимірювальних перетворювачів рівня (тиску) во ди або таймера. Агрегат відключиться також в аварійних режимах: при переванта женнях, коротких замиканнях, неповнофазному режимі живлення, несиметрії живлячих напруг, зниженні рівня води у свердловині нижче контролюємого. При аварійному відключенні здійснюється перехід у ре жим аналізу мережі. Якщо на протязі 30 хвилин параметри мережі будуть близькі до припустимих, буде проведений самоконтроль, оцінка опору ізоляції, а потім пуск агрегату. Якщо ж кількість невдалих пусків підряд буде дорівнювати заданій, система переходить у ре жим індикації помилки, причому стала несправність (обрив фази) або періодична (поганий контакт, захист проводів ПЛ) обнуляють облік 30 хвилин і повторний пуск неможливий. Частота пусків обмежується до двох за годину. 2 40820 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 3 40820 4