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自复位开关在油田井网监控系统应用
 
一、油田井网监控系统概述
油田的一个采油场由多口油井、计量间、管汇阀组,转油站,联合站、原油外输系统、油罐以及油田的其它分散设施组成,整个采油场的各种设施的工作状态及采出油品的数据(主要有温度、压力、流量等)直接关系到油田生产的稳定及原油质量。
在过去大多由人工每日定时检查设备运行情况并测量、统计采油数据。由于油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里,这种方式必然使工人劳动强度加重,并且影响了设备监控与采油数据的实时性,甚至准确性。所以油场的自动化、信息化的要求就显得极为突出。
随着计算机技术、通信技术的发展及工业自动化水平的提高,石油天然气行业生产监控系统也得到了很大发展。远程测控系统可以将安装在井场的各种传感器采集的油水井工作参数(温度、压力、电压、负荷、电流等)利用通讯平台传输至控制中心,控制中心利用计算机汇总、分析, 把相应的控制指令发回井场, 自动调节油水井的工作状况, 完成抽油的自动化控制和远程控制。同时也对油水井的故障及时报警, 提示维修。
 
二、开关跳闸对监控系统的影响
监控系统能够正常工作的一个前提条件就是必须要保证电能的供应,一旦给监控系统供电的开关出现跳闸事件,则可能导致监控系统的失效。因而如何保证开关不跳闸或者是跳闸后及时恢复,以确保供电的连续性成为了油田安全、高效生产的一个重大问题。
事实上,开关跳闸的事件是客观存在的,除了由于线路故障导致开关跳闸外,80%以上的开关跳闸事件都是由于偶然性的原因引起的误动作,比如电压不稳可能造成开关跳闸;雷击引起的线路上的浪涌电流会造成开关跳闸;高温天气导致开关性能不稳定造成的误跳闸;强烈振动造成开关跳闸,等等。一旦开关跳闸就需要维护人员赶赴现场进行线路检查、故障排除和开关合闸。而大多数情况下只需将开关合闸就可以解决问题。
 
三、监控系统开关跳闸的解决方案
意大利GEWISS公司的自复位开关可以很好地解决开关误跳闸导致监控系统工作中断的问题,同时也可以大幅地降低人员维护的频次和费用。
当开关跳闸时,自复位开关采用智能化技术对负载侧线路进行检测,如果线路没有故障,则自动将开关合闸(总共只需10秒钟的时间);如果检测到线路存在故障,则不执行合闸操作,告警触点转换发出告警信号,通知维护人员到现场处理。
自复位开关的选型
自复位开关由两部分组成,一部分是普通的开关(GEWISS品牌的开关),另一部分是检测和复位模块(如图1)。
     

   
线路检测和开关复位的模块                   GEWISS的空气开关
图1:自复位开关的组成结构图
从开关的角度讲,GEWISS的自复位开关和普通的开关在技术参数方面来说没有什么区别,我们只需知道原来给监控系统供电的开关的基本参数:额定电流、脱扣曲线、额定短路电流等,然后更换相同参数的自复位开关即可。与普通开关不同的是GEWISS的自复位开关增加了一个线路检测和开关复位的模块,从而将普通开关的功能进行了扩展,新增的功能有:a)开关跳闸后的线路检测,b)开关的自动复位,c)线路故障的报警,d)开关的远程控制功能等。
自复位开关的安装
自复位开关所占用的空间比普通的开关多4个DIN模数,在配电箱的内部空间满足的条件下,只需拆下原有的普通开关,然后在原有开关的位置上安装自复位开关(都是DIN导轨安装方式)。如果原来开关的安装空间无法容纳自复位开关,则可能需要额外的一个小配电箱或者将原配电箱整体更换。
将自复位开关的告警触点接入监控系统
GEWISS的自复位开关具有2组告警触点:一组触点在开关跳闸后发告警信号,如果自动合闸成功则解除报警信号;另一组触点在线路故障、合闸失败以及自身故障的情况下发出报警信号,这时需要人员到现场维护。如果配合GPRS/CDMA远程监控终端(RTU)使用,故障信号可以通过手机短信的方式通知维护人员。
自复位开关的远程控制
GEWISS的自复位开关也具有远程控制功能,我们可以通过它的远程控制接口使它远程闭合或者远程断开。如果配合GPRS/CDMA远程监控终端(RTU)使用,我们可以通过手机短信方式的命令来操作开关的合闸与断开。
 
四、GEWISS自复位开关的详细技术信息  
产品优势:
1)可靠性高:获得CE、IMQ、VDE、PINA、NF、AENOR和CEBEC等认证
2)智能化高:自动识别故障类型,线路永久性故障时,自复位模块拒绝执行复位操作。
3)安全性高:独特安全设计,确保人身安全
4)适应性强:各种恶劣环境下,确保设备正常运行
5)遥信报警:附带远程报警单元,适用于无人值守的场合
6)效率更高:10秒内完成检测和复位
8)安装简单:机构紧凑,单相最多6模数,三相最多8模数,DIN导轨安装,接线方便
9)系列齐全:从开关的角度有MCB(空气开关)、RCCB(漏电开关)和RCBO(带过电流保护的漏电开关)各系列,可适合各种不同环境需求
 
应用环境
1)无人值守的场合
2)人员难以接近的场合
3)断电会造成重大损失或导致高昂的维修费用的场合
 
卓越的品质保证
盖维斯实验室配备有尖端的测试设备和仪器,标准要求的所有测试项目都可以在盖维斯的实验室中完成。为了改进产品性能使其高于标准的要求,盖维斯不仅对其产品进行整体测试,也对其部件进行单独测试。 分析和测量存在于生产的每个阶段,从材料的认可到设计直到生产。甚至新进的原材料必须要经历严格的化学特性的分析和暴露在大气作用下的性能验证。卓越的品质依赖于每个部件的质量控制以及生产周期中所有程序的有效实施。盖维斯的18000多种产品中的每一个都经过了性能的测试和分析,包括在极端环境下的性能,可以确保最终用户的安全。
GEWISS厂家提供所有产品的2年的免费质量保证。2年之内发生产品质量问题全部进行一对一的免费更换。并且新更换的产品延续2年的免费质量保证。
 
五、结论
通过GEWISS自复位开关在在油田井网监控系统中的使用,可以解决80%以上的开关跳闸的问题,为油井现场的监控设备提供稳定可靠安全的电源供应,以确保现场数据采集、数据传输、及自动控制的实时性与可靠性。这对于保障油田井网的自动化监控系统无疑是非常的重要。
另外,通过GEWISS自复位开关在油田井网监控系统中的使用,也可以大幅地减少维护人员到现场维护的次数,从而可以减少维护工程车出动的次数和行驶的里程数,为我们国家的节能减排作出贡献。
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