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综合录井仪不间断电源的选配及使用

文章出处:易发体育 人气:发表时间:2021-02-23 22:11

  摘要:本文结合现场实际,对综合录井仪选配UPS电源提出要求,并对使用提出了注意事项。

  综合录井仪作为综合地质录井的主要工具,在石油工业中,对于寻找和发现油气田具有重要的作用。该仪器通过计算机对多种传感器进行控制,记录地层有关信息,判断地层中是否含有油气层。[1为保证其正常工作,记录准确信息,它对电源的要求相当严格。但由于它的主要工作场所是钻井施工现场,电源是由钻井队的柴油发电机提供,受井场多种干扰因素的影响,电源质量较差,极有可能影响到录井仪器获得的资料准确性和安全性。为了解决该问题,不间断电源(Uninterruptible Power Supply以下简称UPS电源)便被广泛使用。

  UPS电源是一种能够为特殊设备提供高质量电源,并能够在一定时间内,即使市电因某种原因而断电,但它仍能为设备继续提供电源的设备。目前市场上的UPS电源品牌众多,主要分为三类,它们的部分性能参数如表(一):

  通过表(一)可以看出:后备式UPS电源的输出质量相对而言较差,在线式UPS电源的输出质量最高; UPS电源既能对市电起着稳压作用,又有净化电源的作用,还能保证在市电中断时及时为用电设备继续提供高质量的电源;同时,UPS电源对使用环境有一定的要求。

  在UPS电源中,电池组是其重要组成部分,选用电池质量的高低,直接影响着UPS的供电时间,一旦电池质量出现问题,UPS的功能将大幅降低,仅能起着净化电源和稳压器的作用。目前,UPS用电池主要有是铅酸蓄电池,尤其是阀控式密封铅酸(VRLA)蓄电池已被广泛应用。

  综合录井的过程贯穿于整个钻井过程,由于井场多处于野外,井场的电力供应来源于钻井队的柴油发电机。这种电源通常由于受到负载的影响,其电压、频率波动较大。

  另一方面,随着钻井技术的进一步提高,节能发电机在钻井队也得到了应用,为降低钻井成本,在正常钻井施工过程中,井场的电力通常由节能发电机而不是柴油发电机提供。由于节能发电机的动力来源于钻机,随着钻机负载剧烈变化,它输出电源的电压、频率受负载的影响就更加严重,电源的质量也就更加难以保证,电压波动范围通常为:160-240V;频率的波动范围通常为:45-55Hz。

  综合录井仪的核心组成部分主要包括:由计算机组成的采集工作站、应用工作站、监控工作站,和气体分析单元,而这些部分均对电源有较高的质量要求,电压为220V10V、频率为50Hz5Hz。

  在大量的运行的UPS中,故障有多种现象,但是结合到综合录井仪,则主要表现为以下几种常见现象:

  对于该故障,其主要原因可能是蓄电池电压不足,难以启动逆变器工作;逆变器出现故障,UPS整机出现故障;

  3.在每次打开UPS电源开关时,听到继电器反复的动作声,UPS面板指示电池电压过低

  该故障的原因可能是由于蓄电池放电时间过长而导致电压过低,需要对蓄电池均衡充电处理;

  引起该故障的原因可能是由于井场电源的质量难以符合UPS的输入要求,此时应测量和观察井场电源的电压、频率,一旦超出UPS的输入要求,应及时要求钻井对电气工程师予以协调。

  通过前文分析,为保证综合录井仪正常运转,为其配置的UPS电源应满足以下条件:

  结合井场电力系统实际,电压变化幅度大的特点,该UPS电源的输入电压范围一定要满足节能发电机的输出要求,即输入电压范围为160-240V;

  适应录井现场的工作要求,主要一个原因就是输入频率的范围过小,从而导致现场不能正常工作,近尔影响到综合录井仪的工作。因此,配置的UPS电源的输入频率范围至少应在45Hz到55Hz之间。

  只有保证UPS的输出功率大于综合录井仪的额定功率,才能保证井场断电的瞬间不影响综合录井仪的正常工作。

  上式中,电流I的单位是安培(A),时间t的单位是小时(h),则电池容量(Q)的单位是安时(Ah),

  其意义就是:以1安培的电流放电1小时,电池放出的能量就是1安时。根据录井现场工作需要,通常要有半个小时的时间处理有关资料,则选用的电池要保证能使UPS在井场停电时仍能正常工作30分钟以上。

  综上所述,应为综合录井仪选配一台在线式UPS电源,电池组应根据综合录井仪的额定功率大小来选配,做到既能满足工作要求,又不浪费成本。

  UPS电源在配置到综合录井仪后,如何充分发挥其作用是每位使用者要解决的问题,为保证其能正常工作,我们应注意以下几个方面:

  1.尽量满足其工作环境要求,保证其应有良好的通风系统和散热空间,尤其是对电池组更需如此。

  2.在工作闲暇之余,应主动断开综合录井仪的外部电源,使用电池组工作,并尽可能的放完电池组的电量,然后再接通外部电源对电池组充电。这样,有利于保持电池组的能量活性。

  3.发现井场电源的电压或频率波动不正常时,要及时同钻井队有关人员联系,尽可能使井场电源的有关参数满足UPS电源的输入范围。

  4.使用一定时期后,应对UPS电源的电池组进行检查,一旦发现个别电池电压异常要及时更换,保证电池组内单体电池的电压基本一致,有利于延长电池的寿命。

  通过对综合录井仪中UPS电源的分析,有利于石油行业地质录井工作者进一步了解UPS的作用,能够更好地保护和利用综合录井仪,为石油工业发展服务。

  [1 SLZ-2A综合录井仪用户手册 信息产业部电子第二十二研究所 2002年

  [2 广东省科普器材公司编 UPS不间断电源的工作原理与使用维修技术 科学普及出版社1993年

  [3 李成章 智能化UPS供电系统原理与维修 电子工业出版社1999年

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