Насосно-аккумуляторная станция системы управления преимущественно противовыбросовым оборудованием

Насосно-аккумуляторная станция системы управления преимущественно противовыбросовым оборудованием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ

Союз Советских

Социалистических

Республик

002б76 (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13. 05. 81 (21) 3292203/ с присоединением заявки Мо (23) Приоритет —

Опубликовано 07.03,83. Бюллетень. Кп.

04 0 15/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

ЙК 62-526 (088.8) Дата опублинования описания 07 „

A. К. Канов, A.Ï. Орлов, М. A. П " ев, Г.N. Погосов и Ю.И. Хохл в

4"-" (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) НАСОСНО-АККУМУЛЯТОРНАЯ СТАНЦИЯ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО IIPOTHBOBbIBPOCOBbIM .ОБОРУДОВАНИЕМ

Изобретение относится к источникам гидропитания, в частности к насосно-аккумуляторным станциям, и может быть использовано в системах управления противовыбросовым оборудованием при бурении подводных и наземных нефтяных и газовых скважин.

Известна насосно-аккумуляторная станция системы управления преимущест- ð венно противовыбросовым оборудованием, содержащая параллельно включен-. ные гидроаккумуляторы, насосы с пневмоприводом, включающим электроуправляемые пневмораспределители, обмотки и цепи их питания, насосы с электроприводом, имеющим трехфазную цепь питания и электромагнитные пускатели, а также установленные в цепи питания последних реле высокого и низкого дав- 20 ,лений с нормально замкнутыми и нор- мально разомкнутыми контактами 1).

Недостатками известной станции являются ниэ кие надежность и безопасность, поскольку в ней не обеспечивается автоматическое переключение системы управления с электропривода на пневмопривод и аварийных ситуациях, когда нагрузка на противовыбросовое оборудование наибольшая. 30

Цель изобретения — повышение надежности и безопасности.

Указанная цель достигается тем, что насосно-аккумуляторная станция системы управления преимущественно противовыбросовым оборудованием, содержащая параллельно включенные гидроаккумуляторы, насосы с пнеумоприводом, включающим электроуправляемые пневмораспределители, обмотки и цепи их питания, насосы с электроприводом, имеющим трехфазную цепь питания и электромагнитные пускатели, а также установленные в цепи питания последних реле высокого и низкого давлений с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, снабжена реле включения и отключения электропривода, реле включения пневмопривода, реле питания и реле времени, имеющими обмотки и цепи питания, нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты и цепи самоблокировки, . при этом обмотка реле питания включена в цепь нормально разомкнутых контактов реле низкого давления, а нормально разомкнутые контакты — в цепь питания реле времени и в цепь . питания реле включения электропри1002676

50

65 вода, нормально разомкнутые контакты которого включены в цепи самоблокировки, питания пускателей, реле времени и реле включения пневмопривода, нормально разомкнутые контакты . последнего включены в цепи самоблокировки и питания пневмораспределителей, а нормально замкнутые контакты - a цепи питания пускателей, обмотка реле отключения электропривода включена в цепь нормально разомкнутых контактов релв высокого давления, а его нормально замкнутые контакты в цепь питания реле включения электропривода, а нормально замкнутые контакты реле времени включены в 15 цепь питания реле включения пневмопривода. Кроме того, станция снабжена блоком сигнализации с реле сигнализации и дополнительным реле времени с обмотками и цепями питания и р0 нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом обмотка дополнительного реле времени включена в цепь нормально. разомкнутых контактов реле питания и реле включе- 25 ния пневмопривода, а его нормально разомкнутые контакты — в цепь питания реле сигнализации, нормально разомкнутые контакты последнего — в цепь питания блока сигнализации, а нормально замкнутые контакты — в цепь питания реле включения пневмопривода.

Кроме 3ого, станция снабжена двумя реле защиты от исчезновения напряжения и дополнительным реле включения

35 пневмопривода с обмотками и цепями питания и нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом обмотка первого реле защиты связана с двумя фазами цепи питания .электропривода, а его нормально разомкнутый контакт включен в цепь питануя второго реле защиты, обмотка которого соединена с третьей фазой и с одной из двух других фаз цепи пи-45 тания электропривода, а нормально разомкнутые контакты включены в це- . пи питания пускателей и дополнительного реле включения пневмопривода, причем нормально замкнутый контакт последнего включен в цепь питания реле включения пневмопривода.

На фиг. 1 изображена пневмогидравлическая схема насосно-аккумуляторной станции, на фиг. 2 — электрическая схема питания электропривода насосов, на фиг. 3 - электрическая схема управления электропривода насосоа.

Насосно-аккумуляторная станция со- 60 держит гидроаккумуляторы 1-4, насосы 5 и 6 с пневмоприводом, выполненным в виде двух пневмоприводных устройств 7 и 8, имеющих электроунравляемые пневмораспределители 9 и 10 с электромагнитами 11 и 12 и обмотками 13 и 14 питания, насосы 15 и 16 с электроприводом в виде электродвигателей 17 и 18, имеющих трехфазную цепь питания с фазами 19-21 и электромагнитные пускатели 22 и 23, а также установленные в цепи питания последних реле 24 высокого давления, подключенное к гидролинии 25, имеющее нормально разомкнутые контакты 26 и реле 27 низкого давления, подключенное к гидролинии 25, имеющее нормально замкнутые контакты 28.

В электрических схемах насосноаккумуляторной станции установлены переключатели 29-32 режимов работы, два реле защиты от исчезновения напряжения с обмотками 33 и 34 и нормально разомкнутыми контактами 3538, тепловые реле с контактами 39 и 40, реле питания с обмоткой 41 и нормально разомкнутыми контактами

42-44, реле отключения электропривода с обмоткой 45 и нормально замкнутыми контактами 46 реле включения электропривода с обмоткой 47 и нормально разомкнутыми контактами 48-52, реле включения пневмопривода с обмоткой 53, нормально замкнутыми контактами 54 и 55 и нормально разомкнутыми 56-59, реле времени с обмоткой 60 и нормально разомкнутыми контактами

61, дополнительное реле времени с об- моткой 62 и нормально разомкнутыми контактами 63, блок сигнализации с лампой 64, звонком 65 и реле сигнализации с обмоткой 66, нормально разомкнутыми контактами 67 и 68 и нормально замкнутыми контактами 69, Кроме того, станция снабжена дополнитель. ным реле включения пневмопривода с обмоткой 70 и нормально замкнутым контактом 71.

Электромагнитные пускатели 22 и 23 имеют обмотки 72 и 73, соответственно. Обмотки всех реле с последовательно связанными с ними контактами образуют цепи питания, параллельно связанные контакты образуют цепи самоблокировки. Цепи питания и самоблокировки не обозначены.

При этом обмотка 41 реле питания включена в цепь нормально замкнутых контактов 28 реле низкого давления, а его нормально разомкнутые контакты 42 и 44 установлены в цели питания реле времени (обмотка 60) и в цепи питания реле включения электропривода (обмотка 47), нормально разомкнутые контакты 50 которого включенй в цепь самоблокировки параллельно контактам 44, контакты 51 и 52 установлены в цепях питания пускателей

22 и 23 (обмотки 72,73), контакты

48 — в цепи питания реле времени (обмотка 60), а контакты 49 - в цепи питания реле включения пневмоприво1002676 да (обмотка 53). Нормально разомкнутые контакты 58 последнего включены в цепь самоблокировки параллельно контактам 61 и 71, контакты 57 и 59 в цепи питания пневмораспределителей

9 и 10 (обмотки 13 и 14), "а нормально замкнутые контакты 54 и 55 — в цепи питания пускателей 22 и 23 (обмотки

72 и 73)..

Обмотки 45 реле отключения электропривода включена в цепь нормально разомкнутых контактов 26 реле 24 высокого давления, а его нормально замкнутые контакты 46 — в цепь питания реле включения электропривода (обмотка 47), при этом контакты 61 1 реле времени включены в цепь питания реле включения пневмопривода (обмотка 53).

Обмотка 62 дополнительного реле времени включена в цепь нормально 20 разомкнутых контактов 43 реле питания и контактов 59 реле включения пневмопривода, а контакты 63 дополнительного реле времени — в цепь питания реле сигнализации (обмот- 25 ка 66), нормально разомкнутые КоНтакты 68 последнего включены в цепь питания звонка 65 и лампы 64, а нормально замкнутые контакты 69 в цепь питания реле включения пнев- у» мопривода (обмотка 53). Обмотка 33 реле защиты установлена в цепи, связывающей фазы 19 и 20 питания электропривода, а его нормально разомкнутый контакт 37 — в цепь питания дру- З5 гого реле защиты (обмотка 34), нормально разомкнутые контакты 35, 36 и 38 последнего включены в цепи питания пускателей 22 и 23 и в цепь питания дополнительного реле включения 4 пневмопривода (обмотка 70). Обмотка

34 реле защиты установлена в цепи, связывающей фазы 19 и 21, обмотка

70 дополнительного реле включения пневмопривода - в цепи нормально разомкнутых контактов 38 реле защиты, а нормально замкнутые контакты

71 - в цепи питания реле включения пневмопривода (обмотка 53).

Насосно-аккумуляторная станция системы управления работает следую- Я».

:щим образом.

При первоначальном заполнении системы все насосы 5,6, 15 и 16 рабо- . тают в ручном режиме, обеспечиваемом переключателями 29-32. Основным режимом работы насосов является автоматическая подпитка системы управления. При этом два насоса (один с

1 пневмо-, а другой с электроприводом) включены в автоматический режим, а 60 два других насоса отключены.

Для включения насосов 6 и 15 переключатели 29 и 31 устанавливают в положение "Авт", а переключатели

30 и 32 — в положение "Откл" .В этом Я случае пневмоприводной насос 6 явля- ется резервным по отношению к элект-:. роприводному насосу 15.

При падении давления в гидролинии 25 ниже настройки реле 27, его контакты 28 замыкаются и-подается напряжение на обмотку 41 реле питания, обеспечивающего питание обмоток

47, и 60 реле включения электропривода и времени, подается питание пускателю 22, который включает электродвигатель 17 насоса 15..Одновременно реле включения электропривода самоблокируется, замыкая контакты

48 в цепи обмотки 60 реле времени, которое начинает отсчет времени.

Если в течение зад; нного времени, например, трех секунд после включения электродвигателя 17 насоса 15 давление достигнет нижнего контролируемо-. го уровня, контакты 28 реле 27 низкого давления размыкаются и обеспечивают питание .обмотки 41 реле питания, которое отключает реле времени.

Электродвигатель 17 при этом продолжает работать. При достижении давлением верхнего контролируемого уровня, контакты 26 реле 24 высокого давления замыкаются и включают реле отключения электрапривода (обмотка

45), которое своими контактами 46 обеспечиваеТ питание обмотки 47 реле включения электропривода. Таким образом в системе поддерживается необходимое давление.

Если в течение трех секунд после включения насоса 15 давление не под" нимается до нижнего уровия, реле времени контактами 61 замыкает цепь пи-. тания обмотки 53 реле включения пневмопривода, которое отключает элект« родвигатель 17 от сети. Одновременно реле включения пневмопривода самоблокируется и обеспечивает питание обмотки 62 дополнительного реле времени и обмотки 13 пневмораспределителя 10, включающего пневмопривод насоса 6.

Если в течение следующих трех се-. кунд давление достигнет нижнего уровня, контакты 28 реле 27 низкого давления размыкаются и обеспечивают питание обмотки 41 реле питания, которое отключает дополнительное реле времени.Пневмопривод насосаб продолжает работать.Придостижении верхнего уровня давления замыкаются контакты

26 реле 24 высокого давления и включают реле отключения электропривода, которое отключает реле включения электропривода и его контакты 49 в цепи реле включения пневмопривода, которое обесточивает обмотку 13 пнев. мораспределителя 10. Пневмопривод насоса 6 отключается.

Если в течение трех секунд после включения насоса 6 давление не под1002676 нимется до нижнего уровня, дополнительное реле времени замыкает цепь питания обмотки 66 реле сигнализации которое самоблокируется и обесточивает обмотку 53 реле включения пневмопривода, пневмопривод насоса б отключается. Одновременно замыкается цепь питания лампы 64 и звонка

65, что снидетельстнует об аварийной ситуации и необходимости включения других насосов 5 и 16.

Кроме того, пненмопривод автоматически включается в работу в случае прекращения электропитания или исчезновения напряжения хотя бы в одной из фаз 19-21 цепи питания. Для этого служат реле защиты, которые обеспечивают питание обмотки 70 дополнительного реле включения пневмопривода, которое включает реле включения пневмопривода, которое обес- 20 точивает электропривод насосов 15 и 16 и включает, обеспечивает питание пневмораспределителей 9 или 10 насосов 5 и б, один из которых включается н работу. 25

Использование данного изобретения обеспечивает повышение безопасности и надежности работы противовыбросового оборудования благодаря автоматизации управления переключением 3Q приводов насосов в случае выхода из строя электропривода, при отключении электроэнергии или при изчезновении напряжения хотя бы в одной из фаз питания, à также при подаче ана- 35 рийной сигнализации в случае выхода из строя двух разнотипных приводов.

Формула изобретения

1. Насосно-аккумуляторная станция системы управления преимуществен 4О но противовыбросовым оборудонанием, содержащая параллельно включенные гидроаккумуляторы, насосы с пневмоприводом, включающим электроуправляемые пневмораспределители, обмотки и цепи их питания, насосы с электроприводом, имеющим трехфазную цепь питания и электромагнитные пускатели, а. также установленные в цепи питания последних реле высокого и низкого давле ний с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повькиения надежности и безопасности, она снабжена реле включения и отключения электропривода, реле включения пневмопривода, реле питания и реле времени, имеющими обмотки и цепи пи-. тания, нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты и цепи самоблокировки, при этом обмотка реле пи-60 тания включена в цепь нормально замкнутых контактов реле низкого давления, а нормально разомкнутые контакты - в цепь питания реле времени и в цепь питания реле включения электро- 65 привода, нормально разомкнутые контакты которого включены в цепи самоблокировки, питания пускателей, реле времени и реле включения пневмопривода, нормально разомкнутые контакты последнего включены цепи самоблокировки и питания пневмораспределителей, а нормально замкнутые контакты — в цепи питания пускателей, обмотка реле отключения электропривода включена в цепь нормально разомкну тых контактов реле высокого давления, а его нормально замкнутые контакты — в цепь питания реле включения электропринода, нормально разомкнутые контакты реле времени включены в цепь питания реле включения пневмопривода.

2. Станция по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена блоком сигнализации с реле сигнализации и дополнительным реле времени с обмотками и цепями питания и нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом обмотка дополнительного реле времени включена в цепь нормально разомкнутых контактов реле питания и реле включения пневмопривода, а его нормально разомкнутые контакты — в цепь питания реле сигнализации, нормально разомкнутые контакты последнего — н цепь питания блока сигнализации, а нормально замкнутые контакты — в цепь питания реле включения пневмопривода.

3. Станция по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, она снабжена двумя реле защиты от исчезновения напряжения и дополнительным реле включения пневмопривода с обмотками и цепями питания и нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, при этом обмотка первого реле защиты снязана с двумя фазами цепи питания электропривода, à его нормально разомкнутый контакт включен в цепь питания второго реле защиты, обмотка которого соединена с третьей фазой и с одной из двух других фаз цепи питания электропривода, а нормальйо разомкнутые контакты включены в цепи питания пускателей и дополнительного реле включения пневмопривода, причем нормально замкнутый контакт последнего включен в цепь питания реле включения пневмопривода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Комплекс подводного устьеного оборудования" по контракту

Р 34-05/70615-422, от 26.01.1977, чертеж "Pump unit electrical hull

RR 14", "Д-101-04-0005" фирмы NL Cont.

rol systems", COIA, 1977.

1002676

1002676

Заказ 1496/11

Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Рождественский

Редактор М. Товтин Техред Т. Маточка Корректор И. Ватрушкина