Alacsony terhelésű pontossági problémák megoldása: Digitális mérők frissítési útmutatója olajmezők hálózatai számára

I. Bevezetés és háttér​

Az elektromos mérőeszközök kritikus felügyeleti eszközöket jelentenek a hálózatok biztonságos, stabil és gazdaságos működéséhez. A hagyományosan használt analóg mutatójelző elektromos mérőeszközök széles körben alkalmazódtak az olajmezők hálózati alátámasztásain. Azonban a hálózat fejlődésével és a mérési pontosság és megbízhatóság növekvő igényeivel együtt a mutatóeszközök hosszú távú alkalmazása során számos hátrányt mutattak, mint például jelentős olvasási hibák, in pontos utasítás alacsony terhelés esetén, valamint nehézségek a tartomány illesztésében.

A telephely működési figyelés modernizálása és az adatmérés pontosságának, intuitív voltának és megbízhatóságának biztosítása érdekében ez a javaslat teljes frissítést ajánl az aktuális mutatóeszközökről digitális elektronikus eszközökre. A digitális eszközök, magas pontosságuk, könnyű olvashatóságuk, erős zavarkezelő képességük, valamint kényelmes telepítési és karbantartási jellemzőik miatt ideális megoldást jelentenek a jelenlegi problémákra.

​II. Jelenlegi helyzet és problémaelemzés (A mutatóeszközök korlátai)​​

A jelenleg használt mutatóeszközök elsősorban a következő sürgős problémákkal küzdenek:

1. ​Olvasási hibák:​​ A manuális vizuális olvasás függése könnyen paralaxishibákat okoz. A helytelen olvasási módszerek is hozzájárulnak az emberi hiba, ami kompromittálja az adatpontosságot.
2. ​Súlyos pontatlanság alacsony terhelés esetén:​​ Az olajmezők alátámasztásain belül a tényleges terhelés gyakran 5%-10% tartományban van az eszköz skáláján. Ugyanakkor a mutatóeszközök pontos utasítási tartománya csak a skála 20%-80%-a. Ilyen alacsony terhelés esetén a mutatások több tíz vagy akár több száz amperrel is eltérhetnek a tényleges értéktől, ami értelmetlenévé teszi a monitorozást.
3. ​Nem praktikus a tartomány cseréje:​​ A mutatások pontos tartományba hozásához szükség van az eszköz tartományának változtatására, de ezt a jelenlegi áramátalakító arányával kell összhangba hozni. Mivel a mérő- és védelmi átalakítók gyakran egységes egységeként vannak gyártva, az átalakítók cseréje jelentős műszaki munkát és nagy költségeket jelent, ami gyakorlatilag nem megoldható.

​III. Megoldás: Digitális elektronikus eszközök előnyei és alkalmazása​

​1. Mérési elv​

A digitális eszközök haladó országú A/D (analog-digitális) konverziós technológiát használnak. Először folyamatos analóg elektromos mennyiségeket (pl. feszültség, áram) diszkrét digitális mennyiségekre konvertálják, mielőtt mérésre, feldolgozásra és megjelenítésre kerülnek. Ez alapvetően eltér a mutatóeszközök közvetlen analóg meghajtási mechanizmusától.

​2. Alapvető előnyök összehasonlítása​

A digitális eszközök rendkívüli előnyöket élveznek a mutatóeszközökhöz képest, ahogy az alábbi táblázatban látható:

​3. Alkalmazási Pozicionálás​

A fenti előnyök alapján a digitális elektromos mérőeszközök a preferált megoldások az eszközök frissítésére és intelligens üzemeltetésre és karbantartásra az olajmezők hálózati alátámasztásaiban. Hatékonyan kezelik a mutatóeszközök belső hátrányait, jelentősen növelve az operatív figyelési szinteket és a döntési hatékonyságot.

​IV. Fontos Pontok a Végrehajtás és Telepítés Szempontjából​

A digitális eszközök frissítési projekt sikeres végrehajtásához és hosszú távú stabil működéséhez a következő aspektusok hangsúlyozandók:

1. ​Segédenergiaellátás Konfigurációja:​​
• ​Megbízhatóság Előnye:​​ Ajánlott, hogy az eszköz segédenergiaellátása a DC energiarendszerből, vagy olyan megbízható forrásból legyen, mint például a tartalék fényszóró áramkörök vagy a telephely segédenergiarendszerében található tartalék energiaforrások. Ez megelőzi az eszköz energiahiányát a teljes telephely energiahiányának esetén, ami vezethet operátori tévedéshez.
• ​Független Védelem:​​ Minden eszköz segédenergiaáramkörének különálló biztosítványt vagy nagy törési kapacitású miniatur áramtörőt kell rendelkeznie, hogy hatékony izolációt biztosítson hibák esetén.
2. ​Standardizáció és Építészeti Egyenleteség:​​
• A kiválasztott digitális eszközök típusa, panel színe, vágás méretei stb. standardizálva kell lenniük, hogy megőrizzék a vezérlőpanel/telep raktárak egészét.
3. ​Zavarkezelési intézkedések:​​
• Az alátámasztások összetett elektromágneses környezete miatt, válasszon bevált termékeket, amelyek sikeresen teljesítettek erős elektromágneses mező környezetben végzett teszteket.
• A tervezési és telepítési fázisok során előzetes intézkedéseket, mint például a fényképszerű elhelyezést és megfelelő földelést, kell beépíteni, hogy a hosszú távú stabil működést biztosítsa a súlyos elektromágneses körülmények között.
4. ​Kalibráció és Karbantartási Ciklus:​​
• Minden digitális eszközt be kell vonni a rendszeres kalibrációs ütemtervbe, ahol a javasolt kalibrációs ciklus 1 év.
• A mérési pontosság biztosítása érdekében az eszközöket 15 percig be kell kapcsolni és előmelegíteni minden fontos mérés vagy kalibráció előtt.
5. ​Techinikai Támogatás és Követés:​​
• A frissítés és beüzemelés után a szállító felhasználói követést kell végeznie, gyorsan kezelnie a működési problémákat, és szükséges technikai magyarázatokat és képzést nyújtania a működési személyzetnek.

​V. Fődigitális Eszközök Kalibrációs Módszerei​

A mérési pontosság biztosítása érdekében az újratelepített és rendszeresen ellenőrizett digitális eszközöket specifikációk szerint kell kalibrálni. Az alábbiakban a fő eszköztípusok kalibrációs folyamatának vázlatát találja:

• ​Általános Előkészületek:​​ Kapcsolja be a segédenergiaellátást; ellenőrizze, hogy a digitális kijelző vagy képernyő normálisan működik-e.
• ​Ampermérő Kalibráció:​​ Kapcsoljon be vezetékeket a vezetékes rajz szerint; adjon meg szabványos AC áramot (pl. 5A); állítsa be a kalibrációs potenciometert a specifikációk szerint; majd adjon meg arányos áramokat (pl. 2.5A, 1.25A) a lineáris ellenőrzéshez.
• ​Feszültségmérő Kalibráció:​​ Először nullázza az eszközt; majd kapcsoljon be vezetékeket a feszültségszintnek megfelelő vezetékes rajz (pl. 35KV, 6KV) szerint; adjon meg szabványos feszültséget (pl. 100V); állítsa be a megfelelő potenciometert a helyes megjelenítéshez; és ellenőrizze a lineáris viselkedést.
• ​Aktív/Reaktív Teljesítménymérő Kalibráció:​​
• Használjon szabványos forrást a szabványos feszültség és áram kimenetéhez, ellenőrizve a fázis szöget.
• ​Aktív Teljesítménymérő:​​ Nullázza az eszközt a φ=90° (cosφ=0) fázis szögén; állítsa be a teljes skálát a φ=0° (cosφ=1) fázis szögén; ellenőrizze a lineáris viselkedést a φ=30°, 60°, stb. pontokon.
• ​Reaktív Teljesítménymérő:​​ Nullázza az eszközt a φ=0° (sinφ=0) fázis szögén; állítsa be a teljes skálát a φ=90° (sinφ=1) fázis szögén; és ellenőrizze a lineáris viselkedést.
• ​Teljesítményfaktormérő Kalibráció:​​ Kalibrálja a 0° (Teljesítményfaktor=1.00) fázis szög különbségen, és adott szögeken (pl. 140°) annak érdekében, hogy pontos megjelenítési értékeket biztosítson.