Вопрос Эталон ВПЭД вентильный Инструкция настройки СУ Станции управления по УГЛУ

Прежде всего необходимо обратить внимание, что вентильный двигатель по своим свойствам достаточно сильно отличается от асинхронного двигателя. В связи с этим категорически необходимо тщательно настраивать параметры СУ, вводить только корректные значения, внимательно проверять результат ввода, следовать инструкции. В противном случае ВПЭД наиболее вероятно вообще не будет вращаться.
Также следует понимать, что нормальное функционирование СУ может быть обеспечено только c сопоставимым по мощности ВПЭД. Не следует подключать к СУ ВПЭД, номинальная мощность которого более чем в 5 раз меньше, чем номинальная мощность СУ.
В таблице 1 приведен список параметров, которые необходимо корректно установить для правильного функционирования ВПЭД. Также в таблице приведен пример настройки параметров для скважины со следующими параметрами и оборудованием: ВПЭД (200 Гц, 6000 об, ном ток 25А, ном напряжение 1200В), глубина спуска 2000м. В таблице 2 приведен пример настройки параметров для оборудования ВПЭД 100 Гц. Параметры следует настраивать в такой очередности, как показано в таблице.
Особенным моментом является параметр Предельная рабочая частота ЧРП. В общем случае данный параметр равен номинальной рабочей частоте ВПЭД. Если в паспорте на ВПЭД отсутствует данный параметр, необходимо рассчитать его самостоятельно исходя из следующей формулы:
Частота ВПЭД = Количество пар полюсов ВПЭД * Номинальные обороты ВПЭД / 60
Например двигатель Ритэк имеет 4 пары полюсов, обороты 3000 об/мин, считаем 4 * 3000 / 60 = 200 Гц. Из практики известно, что обычное количество пар полюсов для ВПЭД различных производителей следующее: Новомет – 2, Борец – 2, Лепсе – 3, Ритэк – 4, Шлюмберже – 1. Теперь возвращаясь к параметру Предельная рабочая частота необходимо знать, что в случае ВПЭД имеется возможность функционирования ВПЭД на частотах, отличных от номинальной (при соблюдении некоторых условий). Так например 100 Гц ВПЭД возможно эксплуатировать на частотах до 120 Гц. Также на практике часто 200 Гц ВПЭД эксплуатируют на частотах до 165 Гц (согласно частоты насоса). Таким образом Предельная рабочая частота – это есть параметр частоты, на которой в пределе планируется эксплуатировать ВПЭД. При этом следует помнить, что параметр Базовая частота всегда должен быть равен номинальной частоте ВПЭД согласно паспорта.
Параметры Индуктивность намагничивания ВПЭД и сопротивление ВПЭД не всегда указываются в паспорте на ВПЭД. В подобном случае необходимо ввести типовые значения 25 млГн и 1500 мОм. Однако при этом надежность функционирования СУ не гарантируется, так как указаны не реальные параметры. Также после ввода параметра Обороты ВПЭД контроллер автоматически назначит частоту пуска ВПЭД и пусковое напряжение 1-й точки. После ввода параметров контроллер произведет расчет рекомендуемой отпайки ТМПН. Реально на ТМПН необходимо установить отпайку на 15-20 % выше рекомендуемой. При этом СУ будет во время функционирования автоматически подстраивать оптимальные параметры для ВПЭД. После ввода всех необходимых параметров контроллер произведет расчет точек характеристики U/F. Правильность расчета данной характеристики для ВПЭД очень важна, так как отклонение на 20% от необходимой величины приведет к полному отсутствию вращения ВПЭД. Если все параметры введены корректно, значения точек характеристики должны быть похожими на приведенный пример в таблице 1 для случая 200 Гц и в таблице 2 для случая 100 Гц. Первая точка частоты всегда 8 Гц, остальные равномерно до предельной частоты. Напряжение указывается в %, должно быть равномерно распределено между точками. Верхнее значение 5-й точки должно быть в пределах 70-80%. Если оно сильно отличается, значит настройка произведена некорректно. Необходимо повторно проверить значения всех параметров. Также особое значение имеет напряжение 1-й точки. Это так называемое пусковое напряжение ВПЭД. В процессе настройки возможно понадобится ручная подстройка данного параметра. В таблице приведены типовые значения пусковых напряжений для разных типов ВД.

Добрый день!
Если в СУ есть возможность выбора типа регулятора "По углу" или по "Минимальному току", то предпочтительнее выбирать по минимальному току.

Перед проведением настройки, настоятельно рекомендуется сбросить значение уставок на заводские (пункт 10.01). После сброса, большинство полезных уставок встанут как надо.

Настройка СУ ЧР ВД Эталон для управления вентильным двигателем в режиме регулирования минимального тока Id (ПО версии 80.10 и выше).

Примерные уставки для запуска вентильного привода 200 Гц.
Пункт Параметр Уставка Примечание
2 УСТАВКИ И ЗАЩИТЫ
2.2 Токовые защиты
2.2.21 Уставка МТЗ 1,5 Защита от потери синхронизации.
2.2.22 Защ. по косин. Да Защита от потери синхронизации.
2.2.23 Косинус срыва 0,45…0,5 Защита от потери синхронизации. Зависит от ТМПН, кабельной линии, двигателя
3 НОМИНАЛЫ
3.01 Тип СУ Вентильная
3.02 Отпайка ТМПН ХХХ В Реальная отпайка ТМПН
3.03 U ТМПН низк. 380 Номинал. Первичное
напряжение ТМПН
3.03 Uноминальн. СУ 380 В Номинальное напряж.
питания СУ
3.04 Тип ВПЭД Возможен выбор ВПЭД «Новомет» из базы (при наличии в базе)
3.05 Ном. Ток ПЭД ХХХ А Из паспорта двигателя
3.06 Ном. Мощн. ПЭД ХХХ кВт Из паспорта двигателя
3.07 Ном К мощн 0,85
3.10 L подвеса ХХХ Длина кабеля с учетом до ТМПН
3.11 Т пласта ХХ Гр По факту
3.12 S кабеля мм2 ХХ мм.кв. По факту
3.13 U ном ПЭД ХХХХ В Из паспорта двигателя (линейное)
3.14 Предл. Отпайка Расчет Минимальное рекомендуемое напряжение отпайки ТМПН
3.15 Ном ток СУ ХХХ А По факту
3.16 Кол-во пар полюс 2 2 – 6000 об.мин 200Гц
2 – 3000 об.мин 100Гц
4 – 3000 об.мин 200Гц
3 – 10000 об.мин 500Гц
3.17 L реактора 160, 250А – 100 мкГн
400, 630А – 60 мкГн
800А – 50 мкГн
1000, 1200, 1400А – 40 мкГн
1600, 1800А – 30 мкГн
4 ПАРАМЕТРЫ ЧРП
4.1 Управление частотой
4.1.01 Рабочая частота ХХХ Гц Задать рабочую частоту по регламенту.
4.1.02 Верхняя граница частоты 200 Гц Максимальная рабочая частота по регламенту.
4.1.05 Нижняя граница частоты 10 Гц Минимальная рабочая частота по регламенту.
4.1.11 Время увелич. F 100 c
4.1.12 Время уменьш. F 100 с
4.2 Режим пуск/стоп
4.2.01 Вращение Прямое Рекомендуется использовать установку на прямом вращении.
4.2.02 Останов выбегом Да
4.2.03 Характеристика выходного напряжения По точкам
4.2.04 Базовое напряжение 380 В
4.2.05 Базовая частота 200 Гц Номинальная частота двигателя. (из паспорта)
4.2.06 Предельная рабочая частота ВПЭД 200 Гц Максимальная рабочая частота по регламенту.
4.3 Вентильный привод
4.3.01 Тип регулятора Минимальный ток
4.3.02 Коэффициент мощности нагрузки --- Показания текущего значения параметра
4.3.03 Текущий коэффициент регулирования характеристики --- Показания текущего значения параметра
4.3.04 Смещение угла 235…240 Регулируемый параметр в процессе настройки СУ. Значение по умолчанию – 240.
4.3.05 Коэффициент демпфирования 0,03 Служит для подавления резонансов токов возникающих в системе
СУ – каб.линия – двигатель.
Ном. значение 0,03…0,3
4.3.06 Значение Id Показания текущего значения параметра Id. В оптимальной настройке стремится к «0».
4.3.07 Нижний предел регулирования 25
4.3.08 Верхний предел регулирования 35
4.3.09 Компенсационный предел регулирования (КПР) 80…100 Максимальная добавка верхнего предела.
Для тяжёлых пусков, увеличивать.
4.3.10 Коэффициент нормирования характеристики 0 Используется для смещения U/F характеристики
4.3.11 Стартовый ток 2,00
4.3.12 Стартовый угол 80
4.3.14 Пусковая частота 2…6 Для нагрузок с большим моментом энерции - 2, для увеличения пускового момента - 6
4.3.15 Номинальные обороты ВПЭД Из паспорта двигателя
4.3.16 Кол-во пар полюсов 2 – 6000 об.мин 200Гц
2 – 3000 об.мин 100Гц
4 – 3000 об.мин 200Гц
3 – 10000 об.мин 500Гц
4.3.17 Индуктивность обмотки ВПЭД мГн Из паспорта двигателя
4.3.18 Активное сопротивление мОм Из паспорта двигателя
4.3.21 Пропорциональный коэффициент 0,030
4.3.22 Интегральный коэффициент 0,007
4.3.23 Время пуска ВД 3 с Время работы двигателя на пусковой частоте.
4.3.25 Пусковой коэффициент 0,5 Изменение тока на пусковой частоте.
4.3.26 Индуктивность реактора
(L реактора) мГн 160, 250А – 100 мкГн
400, 630А – 60 мкГн
800А – 50 мкГн
1000, 1200, 1400А – 40 мкГн
1600, 1800А – 30 мкГн
4.3.27 Токоограничение 1,0
4.5 Настройка характеристики Визуальный контроль положения 5 точки характеристики
4.14 Настройки
4.14.01 Стаб. U выходн. Нет
4.14.05 Защита МТЗ АПВ
4.14.06 Частота ШИМ кГц 4 кГц – для СУ 800 и выше
5 кГц – для СУ 160 – 630
6,1 кГц – для ВПЭД Лепсе
4.14.07 Сдвиг контр. 230 мкс
4.14.08 Сдвиг ТМПН 50 мкс
4.14.09 Защита Т датч. Нет
*в различных версиях ПО панели оператора, нумерация пунктов меню может не соответствовать представленной.

После ввода параметров контроллер произведет расчет рекомендуемой отпайки ТМПН. Реально, для возможности регулирования напряжения на двигателе в сторону увеличения, на ТМПН необходимо установить отпайку на 10-15% выше рекомендуемой. При этом СУ будет во время функционирования автоматически подстраивать оптимальные параметры для ВПЭД.

После ввода всех необходимых параметров контроллер произведет расчет точек характеристики U/F. Правильность расчета данной характеристики для ВПЭД очень важна, так как отклонение на 20% от необходимой величины приведет к нестабильной работе установки или вообще к полному отсутствию вращения ВПЭД.

Последовательность действий, производимых при запуске двигателя в режиме регулятора по минимальному току Id:

Производим сброс уставок на заводские (пункт 10.01).
Выставляем параметры установки согласно регламенту. Скорость разгона не быстрее 60с. Производим пуск СУ до рабочей частоты по регламенту. Выходной ток, вначале увеличения выходной частоты, должен подрасти, затем по достижении частоты ~15…20 Гц, начать снижаться (зависит от конкретных условий эксплуатации двигателя). Если падение тока не произошло, а наблюдается его увеличение, а так же уменьшение текущего Коэфф. мощности, то это может означать, что двигатель выпал из синхронизма, либо на двигателе повышенное напряжение. Остановить СУ, проверить уставки, повторить пуск. Если параметры запуска не изменились, то остановить СУ, увеличить уставку 4.3.25 «Пусковой коэффициент» на 0,1. Данная уставка задает добавочный момент двигателю в начале пуска. Если при пуске наблюдается срабатывание МТЗ, то необходимо уменьшить данную уставку.
Если при пуске, на пусковой частоте постоянно происходит отключение СУ по защите МТЗ, то необходимо уменьшить уставку 4.3.25 «Пусковой коэффициент» на 0,1 и повторить пуск. Подбором данной уставки подбираем безаварийную работу на пусковой частоте. (полезно проверить напряжение первой точки, оно должно быть примерно половину второй)
Если происходит отключение СУ по защите МТЗ при увеличении частоты на частотах 2…15гц, то необходимо уменьшить добавку верхнего предела (КПР), а если не помогло, то попробовать произвести подстройку напряжения первой точки U/F характеристики (группа параметров 4.5) плюс – минус 2-3%.
При выходе СУ на заданную частоту, проверяем показания параметра 4.3.02 «Коэффициент мощности нагрузки». Параметр должен находится в пределе значений 0,7…0,95. При заводских уставках и правильной настройке, рабочий Коэфф. мощности должен быть 0,85...0,87.
Также контролируем параметр 4.3.03 «Текущий коэффициент регулирования характеристики», который должен находится в зоне регулирования. Для уставок верхнего 35% и нижнего 25% пределов регулирования, это интервал 0,75…1,34. При приближении при работе «Текущего коэффициента регулирования характеристики» к верхнему пределу (1,3…1,34), увеличить напряжение ближайшей (вышележащей) точки U/f характеристики..
Данные параметры возможно получить только при правильно выставленных уставках характеристик двигателя. Если двигатель «едет» по нижней границе текущего коэффициента регулирования, а «Коэффициент мощности нагрузки» равен 1 или близок к 1, то из этого следует, что настройка установки произведена неправильно. Необходимо повторно проверить все введенные параметры двигателя и станции.
Если все уставки введены правильно, а СУ работает не в корректном режиме, то произвести сброс уставок на заводские настройки и повторить настройку СУ заново.
Дальнейшее увеличение частоты производим в плановом порядке, периодически контролируя параметр 4.3.03 «Текущий коэффициент регулирования характеристики». При приближении параметра к отметке 1,3, рекомендуется повысить 4.3.10 «Коэффициент нормирования характеристики» на 1%, с контролем текущего состояния установки. Резко увеличивать параметр 4.3.10 «Коэффициент нормирования характеристики» больше чем на 2% не рекомендуется, из за возможности дестабилизации регулятора двигателя.
На некоторых частотах работы вентильного двигателя, возникает явление резонанса тока. Явление выражается в появлении дребезжащего звука работы СУ, звукового эффекта типа «Вау-вау», плаванием показаний тока двигателя и текущего угла theta.
Для подавления резонанса служит параметр 4.3.05 «Коэффициент демпфирования». По умолчанию уставка 0,03. Для подавления эффекта резонанса необходимо увеличивать параметр с шагом 0,01, до подавления резонанса. После подавления резонанса, добавить 0,01 сверху и подождать реакции установки. Если резонанс возник, то убрать 0,01. На слух всё очень хорошо слышно. При резком появлении ненормальных звуков, лучше вернуться к уставке 0,00 и повторить заново.
Полученные значения параметров 4.3.04 «Смещение угла» и 4.3.05 «Коэффициент демпфирования» остаются на весь период эксплуатации установки.
Если при достижении желаемой частоты СУ входит в режим ограничения F по Udc, то это значит, что двигателю для достижения желаемой частоты не хватает напряжения и необходимо увеличить отпайку ТМПН.