Alheta-arkkutarkkuusongelmien ratkaiseminen: Digitaalisen mittarin päivitysopas öljynporausalueiden sähköverkoille

I. Johdanto ja tausta

Sähkömittarit ovat kriittisiä valvontalaitteita sähköverkkojen turvalliselle, vakaille ja taloudelliselle toiminnalle. Perinteisesti öljynporausalueiden aliverkossa on laajasti käytetty analogisia naytinmaittuisia mittareita. Kuitenkin verkostojen kehittyessä ja mittatarkkuuden ja luotettavuuden vaatimusten kasvaessa osoitinlaitteissa on ilmennyt useita pitkäaikaisessa käytössä esiintyviä puutteita, kuten merkittävät lukuvirheet, epätarkkuus pienillä kuormituksilla sekä vaikeudet mittakaavan sopeuttamisessa.

Aliverkon toiminnan valvonnan modernisoimiseksi ja varmistuaksemme mittauksen tarkkuudesta, havainnollisuudesta ja luotettavuudesta tämä ehdotus suosittelee yleistä päivitystä nykyisistä osoitinlaitteista digitaalisille sähköisille mittareille. Digitaalisilla mittareilla, jotka tarjoavat korkeaa tarkkuutta, helposti lukuisten tulosten, vahvan häiriökielto-ominaisuuden ja helpon asennuksen ja huollon, on ideaalinen ratkaisu nykyisiin ongelmiin.

II. Nykytila ja ongelmanalyysi (osoitinlaitteiden rajoitukset)

Nykyisissä käytössä olevissa osoitinlaitteissa esiintyy seuraavia kiireellisiä ongelmia:

1. Lukuvirheet: Manuaalisen näköisen lukemisen nojalla on helppo tuottaa parallaksivirheitä. Epäasianmukaiset lukutavat myös lisäävät ihmispohjaista virhettä, mikä heikentää datan tarkkuutta.
2. Merkittävä epätarkkuus pienillä kuormituksilla: Öljynporausalueiden aliverkossa todellinen kuormitus usein on mittarin asteikon 5%-10% välissä. Osoitinlaitteiden tarkka osoitusala on kuitenkin vain 20%-80% asteikosta. Tällaisissa pienissä kuormituksissa lukemat voivat poiketa todellisesta arvosta kymmeniä tai jopa satoja amperiä, mikä tekee valvonnasta merkityksetöntä.
3. Käytännön kannalta epärealistinen mittakaavan vaihto: Mittakaavan tarkan alueen saavuttamiseksi mittarin mittakaavan vaihto on tarpeellista, mutta tämä on vastattava nykyisen muuntajan suhteellista kerrointa. Koska mitattoihin ja suoja-aiheutettuihin muuntajiin usein valmistetaan integroituna yksikkönä, muuntajien vaihto vaatii valtavia insinöörityötä ja kustannuksia, mikä tekee siitä käytännössä mahdotonta.

III. Ratkaisu: Digitaalisten sähköisten mittareiden etujen ja sovelluksen edut

1. Mittausperiaate

Digitaaliset mittarit hyödyntävät edistynyttä A/D (Analoginen-Digitaalinen) muunnos-teknologiaa. Ne ensin muuntavat jatkuvat analogiset sähkösuureet (kuten jännite, virta) diskreeteiksi digitaalisiksi suureiksi ennen mittauksen, käsittelyn ja näyttämisen. Tämä perustavanlaatuinen ero on osoitinlaitteiden suoraan analogiseen ajastamismekanismiin verrattuna.

2. Ydineteiden vertailu

Digitaalisilla mittareilla on valtava etu osoitinlaitteihin verrattuna, kuten alla olevassa taulukossa yksityiskohtaisesti selitetään:

3. Sovelluspaikka

Yllä mainittujen etujen pohjalta digitaaliset sähkömittarit ovat ensisijainen ratkaisu mittareiden päivitykseen ja älykkään toiminnan ja ylläpidon toteuttamiseen öljynporausalueiden aliverkossa. Ne tehokkaasti ratkaisevat osoitinlaitteiden luonteellisia puutteita, merkittävästi parantaa toiminnan valvontatasoa ja päätöksenteon tehokkuutta.

IV. Tärkeät kohteet toteutuksen ja käyttöönoton kannalta

Varmistaaksemme digitaalisten mittareiden uudistusprojektin sujuvan toteutuksen ja pitkäaikaisen vakauden, seuraavia kohtia on painotettava:

1. Apulähdevalmiste:
• Luotettavuuden prioriteetti: Suosittelemme, että mittarin apulähde olisi saatavilla DC-lähdesysteemistä, tai luotettavista lähteistä, kuten varavarauksen valaistuspiireistä tai aliverkon apulähdesysteemin varauksen sisältävistä piireistä. Tämä estää mittarin sähkön menetyksen kokonaisen aliverkon sähkökatkos aikana, mikä voi johtaa operaatiorin väärään arvioon.
• Itsensä suojelu: Jokaisella mittarin apulähdepiirillä pitäisi olla omat hajautettu sähkösuuri tai korkean katkaisukapasiteettinen miniaturisoluunipiiri, joka varmistaa tehokkaan eristävän tapauksessa.
2. Standardointi ja kauneus:
• Valittujen digitaalisten mittareiden tyyppi, paneelin väri, leikkauskoko jne. pitäisi standardoida säilyttääksemme ohjauspaneelien/kabinetin yleisen kauneuden ja yhtenäisyyden.
3. Häiriökielto-toimet:
• Koska aliverkossa on monimutkainen sähkömagneettinen ympäristö, valittujen tuotteiden pitäisi olla testattu ja todistettu sähkömagneettisessa ympäristössä.
• Suunnitteluvaiheessa ja asennusvaiheessa on toteutettava ennakoivia toimenpiteitä, kuten suojaa ja asianmukaista maanjäristystä, varmistaaksemme mittareiden pitkäaikaisen vakauden tiukoissa sähkömagneettisissa olosuhteissa.
4. Kalibrointi- ja ylläpitokierros:
• Kaikki digitaaliset mittarit pitäisi ottaa osaksi säännöllistä kalibrointia, jossa suositeltu kalibrointikierto on 1 vuosi.
• Mittaus- ja kalibrointitarkkuuden varmistamiseksi mittareiden pitäisi olla päälle ja esilämpöiltynä 15 minuuttia ennen kaikkia tärkeitä mittauksia tai kalibrointia.
5. Tekninen tuki ja jälkikirjaaminen:
• Uudistuksen ja käyttöönoton jälkeen toimittajan pitäisi tehdä käyttäjäseuranta, käsitellä operaatiopongeja nopeasti ja tarjota tarvittava tekninen selitys ja koulutus operaatiohenkilöstölle.

V. Tärkeiden digitaalisten mittareiden kalibrointimenetelmät

Mittausvirheiden vähentämiseksi kaikki uudet ja säännöllisesti tarkastetut digitaaliset mittarit on kalibroida määritysten mukaan. Alla on esitetty pääasialliset mittatyypit kalibrointiprosessin viitekehys:

• Yleiset esivalmistelutoimet: Liitä apulähde; tarkista, että digitaalinen näyttö tai ruutu näyttää normaalisti.
• Ammeterin kalibrointi: Liitä jäädetyt mukaan kaaviokuvion; anna standardi AC-virta (esim. 5A); säädä kalibrointipotenttiometri määritysten mukaan; sitten anna suhteellinen virta (esim. 2.5A, 1.25A) lineaarisuuden tarkistamiseksi.
• Voltmeterin kalibrointi: Nollaa laite ensin; sitten liitä jäädetyt mukaan kaaviokuvion, joka vastaa jännitetasoa (esim. 35KV, 6KV); syötä standardi-jännite (esim. 100V); säädä vastaava potenttiometri oikean näytön saamiseksi; ja tarkista lineaarisuus.
• Teon / Reaktiivisen teon mittarin kalibrointi:
• Käytä standardilahteena syöttämään standardi-jännite ja -virta, hallitse heidän vaihekulmiaan.
• Teon mittari: Nollaa laite vaihekulmassa φ=90° (cosφ=0); säädä täysi skaala vaihekulmassa φ=0° (cosφ=1); tarkista lineaarisuus pisteissä kuten φ=30°, 60° jne.
• Reaktiivisen teon mittari: Nollaa laite vaihekulmassa φ=0° (sinφ=0); säädä täysi skaala vaihekulmassa φ=90° (sinφ=1); ja tarkista lineaarisuus.
• Voimakertymän mittarin kalibrointi: Kalibroi vaihekulman erotuksessa 0° (Voimakertymä=1.00) ja tiettyihin kulmiin (esim. 140°) varmistaaksesi tarkat näyttöarvot.