Большая часть нефти и газа залегают на большой глубине 6 километров и более. Для добычи этих полезных ископаемых, необходимы скважины, для бурения которых используют буровые установки различных типов.
Для питания и управления двигателями буровых установок различного типа ООО «НПО «Рустмаш» предлагает специальное оборудование на основе низковольтных преобразователей частоты Рустмаш АТ24 линии DW (Drill Wise).
В состав линии DW входят следующие устройства:
- КТУ СВП – комплектное тиристорное (транзисторное) устройство для управления системой верхнего привода;
- КТУ БН – комплектное тиристорное (транзисторное) устройство для управления буровыми насосами;
- КТУ ВЛБ – комплектное тиристорное (транзисторное) устройство для управления вышечно - лебёдочным блоком;
- КТУ – комплектное тиристорное (транзисторное) устройство для управления комплексом оборудования: буровые насосы, вышечно- лебёдочный блок, ротор.
- НКУ – низковольтное комплектное устройство для питания и управления дополнительными механизмами буровой.
- Наши вызовы
- Высокая монтажеспособность
- Ремонтопригодность
- Условия внутри контейнера
- Комфорт персонала
- Расположение ПЧ в боксах
- Индивидуальный подход
- Векторное управление
- Работа в двухдвигательном режиме
- Высокая монтажеспособность оборудования
- Ремонтопригодность
- Условия внутри контейнера
- Комфорт персонала
- Расположение ПЧ в боксах
- Индивидуальный подход
- Векторное управление
- Работа в двухдвигательном режиме с алгоритмом «Ведущий – ведомый»
Краеугольным камнем для оборудования на буровой становится возможность быстро сложить и переместить контейнер КТУ на новое место бурения. Для того что бы ускорить процесс монтажа КТ разработала контейнеры с учетом этого требования:
- Все контейнеры КТУ производства Рустмаш оборудованы выдвижными зацепами в основании блок-контейнера.
Зацепы выдвигаются только на этапе подъёма и перемещения контейнера при помощи подъёмного оборудования. После установки – на рабочее место зацепы можно спрятать, чтобы облегчить прокладку кабельных каналов электроцепей рядом с контейнером.
- Внешние подключения контейнеров
Для подключения силовых и сигнальных цепей к контейнеру КТУ в боковых стенках предусмотрены специальные защищённые крышками отсеки от попадания влаги.
Все сигнальные цепи подключаются при помощи быстросъёмных разъёмов семейства ILME во взрывозащищенном исполнении.
Применение разъёмов ILME позволяет сократить время на подключение и отключение блок-контейнера при перемещении на другое место бурения.
Подключение силовых цепей выполнено при помощи шинных выводов.
Такое исполнение силовых и сигнальных присоединений позволяет в кратчайшие сроки отключить и подключить КТУ на объекте эксплуатации.
Блок контейнеры КТУ линии DW имеют съёмную цельную крышу. Это сокращает необходимое время замены шкафов и оборудования внутри блок-контейнера по сравнению со стандартными исполнениями контейнеров с несъёмной крышей. При выходе из строя оборудования внутри контейнера его можно заменить без демонтажа контейнера с места установки.
Силовые ячейки преобразователей частоты.
Преобразователи частоты, установленные в КТУ имеют модульную конструкцию. Силовая часть ПЧ, установленных в КТУ выполнена в виде ячейки.
Унификация силовых ячеек инвертора и ячеек выпрямителя позволяет достигнуть быстрой замены повреждённых блоков. Силовые ячейки одного типа (силовые – в ПЧ линии SD и выпрямительная, и инверторная в ПЧ линии MP) взаимозаменяемые между преобразователями частоты одного типа и номинала, что способствует ускоренному восстановлению работоспособности ПЧ, при возникновении внештатных на объекте.
Буровые установки могут работать в широком диапазоне отгружающих температур (от -45 *С до +40 *С). Для того, чтобы обеспечить приемлемую температуру внутри контейнера, предусмотрена приточно-вытяжная вентиляция с системой воздухо-подготовки.
Приточно-вытяжная вентиляция с системой воздухо-подготовки и рециркуляции позволяет поддерживать температуру внутри блок бокса на уровне от +10 *С до +40*С во всём диапазоне температуры эксплуатации.
Оборудование внутри КТУ устанавливается у стен в один ряд, что позволяет организовать проход внутри КТУ шириной 1000 - 1200 мм. Это позволяет без лишнего дискомфорта проводить пусконаладочные, ремонтные и другие типы работ внутри контейнера.
Для обслуживающего персонала выделено отдельное рабочее место с откидным столиком, нишами для документации и инструмента, розетками со стабилизированным напряжением для ноутбуков.
Пример расположения оборудования полнокомплектной КТУ (бокс 12 м)
Преобразователи частоты линий MP и SD разработаны с учётом их плотной установки в блок боксы. Минимальная ширина шкафа при высокой удельной мощности и возможность установки нескольких ПЧ вплотную друг к другу. Это позволяет разместить АТ24 в любом стандартном контейнере.
Основные вентиляторы преобразователей частоты установлены на крыше и выдувают горячий воздух вперёд, что позволяет легко организовать отвод тепла от ПЧ посредством воздуховодов, присоединяемых к крыше ПЧ.
Блок боксы АТ24 линии DW разрабатываются с учётом требований заказчика на конкретной буровой. Сюда входит требования к топологии преобразователей частоты (компания Рустмаш предлагает, как индивидуальные ПЧ для буровых насосов и систем СВП, так и многодвигательные ПЧ линии МР для КТУ/КТУ ВЛБ) , трансформаторы, система климат контроля, пожарная и охранная сигнализации, питание дополнительного оборудования буровой и шкаф микропроцессорного контроллера (ШМПК – возможно исполнение на базе контроллеров Siemens либо Fastwel).
Векторное управление с авторскими алгоритмами с ограничения момента двигателя и контролем скорости двигателя в преобразователях частоты Рустмаш обеспечивает надёжную защиту двигателя от перегруза и поломки вала, при этом сохраняя высокую точность поддержания скорости во всём диапазоне регулирования.
Когда значение созданного двигателем момента достигает предельно допустимого значения, ПЧ снижает ско
рость вращения двигателя для обеспечения безопасного значения момента, а соответственно и тока двигателя.
|
Точность поддержания скорости (статическая) |
± 10 % номинального скольжения двигателя в разомкнутой системе |
|
± 0,1 % номинальной скорости в замкнутой системе |
|
|
Точность поддержания момента |
± 10 % номинального момента в разомкнутой системе |
|
± 5 % номинального момента в замкнутой системе |
Отработка блокировки вала двигателя при ограничении момента двигателя в 200 % от номинального
Преобразователи частоты АТ24 линий MP и SD могут работать в режиме «Ведущий – ведомый» в двухдвигательных системах, соединённых механически (Вышечно-лебедочный блок, система верхнего привода).
Основные функции алгоритма следующие:
- автоматическое поддержание скорости или момента электродвигателей по сигналу задания;
- равное деление момента нагрузки между двумя приводными двигателями;
- недопущение достижения рассогласования скорости вращения двигателей до останова системы по аварии «превышения напряжения ЗПТ» или перегруза одного из двигателей.
Возможная конфигурация каждого ПЧ: ведущий, ведомый, одиночный, не используемый.
Отработка задания СВП в двухдвигательном режиме.
Отработка «Блокировки вала двигателей» в двухдвигательном режиме
