Вопрос 54. назначение, устройство, принцип работы и порядок использования первичных средств пожаротушения

Назначение АГЗУ.

Автоматизированные групповые замерные установки (АГЗУ) типа «Спутник» предназначены для автоматического измерения дебита жидкости добывающих скважин, осуществления контроля за работой скважин по наличию подачи жидкости и блокировки скважин при аварийном состоянии технологического процесса или по команде с диспетчерского пункта.

В системе сбора нефти и газа, АГЗУ устанавливается непосредственно на месторождении. К АГЗУ по выкидным линиям поступает продукция с нескольких добывающих скважин. К одной установке, в зависимости от её конструкции, может подключаться до 14 скважин.

При этом поочередно осуществляется замер дебита жидкости по каждой скважине. На выходе из АГЗУ продукция всех скважин поступает в один трубопровод — «сборный коллектор» и транспортируется на дожимную насосную станцию (ДНС) или непосредственно на объекты подготовки нефти и газа.

Установки изготавливаются следующих базовых модификаций:

Спутник AM 40-8-400
Спутник AM 40-10-400
Спутник AM 40-14-400
Спутник Б 40-14-400

Установки «Спутник Б40-14-400» дополнительно снабжены насосом-дозатором и емкостью для химических реагентов. Установки дополнительно могут при наличии счетчика газа АГАТ-1 измерять количество отсепарированного газа, а при наличии влагомера определять содержание воды в жидкости, добываемой из скважин.

Рассмотрим маркировку АГЗУ на примере установки «Спутник AM 40-8-400»:

40 — максимальное рабочее давление, в кгс/см2 .

8 — количество подключаемых скважин.

400 -максимальный измеряемый дебит скважины по жидкости в м3/сут.

	AM 40-8-400 AM 40-10-400	AM 40-14-400	Б 40-14-400
Количество подключаемых скважин	8	10	14	14
Пропускная способность, м3/сут.	1-400	1-400	1-400	1-400
Рабочее давление, МПа	4,0	4,0	4,0	4,0
Г азосодержание нефти при обводненности до 5%, нм3/т	60	60	60	60
Кинематическая вязкость нефти, м2 /с	до 120×10т6	до 120×10т6	до 120×10т6	до 120xia6
Обводненность, %, в пределах	от 0 до 98	от 0 до 98	от 0 до 98	от 0 до 98
Содержание парафина, объемное, %	до 7	до 7	до 7	до 7
Содержание сероводорода, объемное, %	до 2	до 2	до 2	до 2
Температура рабочей среды, °С,	от +5 до +70	от +5 до +70	от +5 до +70	от +5 до +70
Количество механических примесей, мг/л.	не более 3000	не более 3000	не более 3000	не более 3000
Размер механических примесей, мм,	не более 5	не более 5	не более 5	не более 5
Погрешность измерения, %	±2,5	±2,5	±2,5	±2,5
Потребляемая мощность, кВт,	до 10	ДО 10	до 10	до 10
Габаритные размеры, мм -технологического блока -аппаратурного блока	535032002650 1960x1730x2350	5850x3200x2650 1960x1730x2350	6350x3200x2650 1960x1730x2350	6350x3200x2650 1960x1730x2350
Масса, кг, не более -технологического блока -аппаратурного блока	5970 1020	6455 1020	7900 1020	7900 1020

Виды фазометров и их отличия

Существует два типа таких приборов – электродинамические (аналоговые) и цифровые, в исполнении для однофазной или трехфазной сети. У всех есть свои достоинства и недостатки.

Как сделать трансформатор своими руками — пошаговая инструкция, схема, чертежи, список материалов + фото готового самодельного трансформатора
Какой детектор скрытой проводки лучше? ТОП-10 лучших производителей с фото и описанием
Отвертки изолированные-диэлектрические до 1000В — советы как выбрать лучшего производителя

Первые имеют относительно простую конструкцию, удобную и наглядную стрелочную шкалу, и приемлемую стоимость. На фото такого фазометра видно, что отклонение стрелки вправо показывает значение косинуса фи при индуктивной нагрузке, а отклонение влево – преобладание емкостной.

Но они не отличаются высокой точностью. Погрешность измерений составляет 1-3%. Требуется предварительный прогрев от 15 минут до одного часа. К тому же на работу влияют помехи и изменения частоты.

Тем не менее, благодаря отработанной технологии производства и неприхотливости к условиям эксплуатации, такие устройства получили широкое распространение и используются на многих стационарных пунктах контроля параметров электросетей.

Устройство цифровых фазометров сложнее, но они значительно точнее и более устойчивы к помехам. Благодаря отсутствию механических движущихся деталей – более надежны.

Диэлектрический изолированный инструмент для работы — какой лучше выбрать? Обзор производителей, фото + видео
Как сделать антенну для радио FM своими руками — простая инструкция по изготовлению самодельной антенны с фото и описанием
Как самостоятельно сделать и подключить терморегулятор: принцип работы, инструкция, схема + фото лучших самодельных терморегуляторов

Основные принципы работы таких фазометров – это компенсационный метод и различные способы дискретных преобразований фазы или частоты.

Кроме того выпускается множество вариантов исполнения – от малогабаритных мобильных до стационарных универсальных комплексов.

Способы подключения

Существует несколько стандартных вариантов подключения диода в электрическую цепь. Все они используются в определённых схемах и позволяют достичь требуемого результата.

Прямой вариант

Этот способ включения диода в электрическую цепь называют наиболее простым и часто используемым. В его основе лежит подсоединение положительного полюса к области p-типа, а отрицательного — к n-типа.

Описание работы диода при прямом подключении:

На устройство подаётся электрический ток, под воздействием которого образуется электрическое поле в области между двумя электродами. Его направление будет противоположным по отношению к внутреннему диффузионному полю.
Затем происходит резкое сужение запирающего слоя, которое получается из-за значительного снижения напряжения электрического поля.
Следствием этого станет способность большинства электронов свободно перемещаться из одной области (n-типа) в другую (p-типа).
Во время этого процесса показатели дрейфового тока не изменятся, так как они зависят только от количества заряженных частиц, находящихся в области p-n перехода.
Электроны способны перемещаться из n-области в p-область, что приводит к дисбалансу их концентрации. В одной из областей будет недостаток частиц, а в другой — избыток.
Из-за этого часть электронов перемещается вглубь полупроводника, что становится причиной разрушения его электронейтральности.
В этом случае полупроводник стремится к восстановлению своей нейтральности и начинает получать заряд от подключённого источника питания. Всё это приводит к образованию тока во внешней электроцепи.

Обратный метод

Этот способ подключения диода к общей схеме используется гораздо реже. В его основе лежит изменение полярности внешнего источника питания, который участвует в процессе передачи напряжения.

Особенности функционирования диода при обратном включении:

После включения источника питания в области p-n перехода образуется электрическое поле. Его направление будет одинаковым с внутренним диффузионным полем.
Из-за этого будет происходить расширение запирающего слоя.
Находящееся в области p-n перехода поле будет ускорять движение электронов, но оставлять неизменными показатели дрейфующего тока.
Из-за всех этих действий будет постепенно нарастать обратное напряжение, которое поспособствует стремлению электрического тока к максимальным значениям.

Вам это будет интересно Особенности конденсатора

Для чего предназначен ограничитель мощности

Многие знакомы с ограничителями напряжения в сети. Это защитный прибор, контролирующий величину входного напряжения по заранее установленному «коридору». Такие устройства можно встретить во многих квартирах или домовладениях.

Реле напряжения действительно защищает электроприборы от скачков в электросети, на этом его функции заканчиваются.

Ограничитель потребляемой мощности (однофазный или трехфазный) работает по другому принципу. Точнее, у него более широкий функционал:

Так же, как реле напряжения, устройство держит на контроле входные параметры электроэнергии. Если значение выходит за установленные параметры, питание объекта отключается. При этом сохраняются электроприборы. После возврата к норме, энергоснабжение восстанавливается.
Контрольные функции во время работы электроустановок. Ограничитель мощности может поддерживать параметры для предотвращения аварийных ситуаций.
Защита от несанкционированных подключений к вашей электросети. Можно установить жесткие рамки потребляемой мощности на линии, и контролировать свою сеть с точностью до 10 Вт. При возникновении нелегального отбора мощности, прибор отключит электросеть.

Схема подключения модульного контактора

Универсальных решений не бывает, каждый коммутатор соединяется с силовыми и управляющими линиями в соответствии с рекомендациями производителя. Разобраться в этом несложно, в паспорте и на корпусе устройства обязательно присутствует подробное описание (равно как и меры безопасности).

При этом один и тот же контактор (имеется в виду модель) можно использовать для различных проектов и локальных решений. Для понимания методики разработки, рассмотрим схему подключения коммутатора в режиме кнопочного пускателя для электродвигателя.

Так же точно можно включать мощный электрообогреватель или бойлер для воды. Не имеет значения, будет контактор однофазным, или трехфазным. Принципиально на схему включения влияет лишь количество контактных групп.

Простой фазоуказатель

Нередко при подключении электрических устройств, питающихся от трехфазного напряжения, бывает необходимо знать порядок расположения фаз. Под правильной фазировкой подключения понимается положение когда по отношению к проводу, условно принятому за фазу А, положительный максимум напряжения наступает сначала в фазе В, затем в С, после чего снова в А, и т.д., как это показано на рис. 1.18.

Если при подключении асинхронного трехфазного электромотора нужное направление вращения можно получить, поменяв местами любые два подходящих провода, то эксперименты при подключении схемы мощного электропривода без соблюдения заданной фазировки могут привести к его повреждению.

Простое устройство, схема которого приведена на рис. 1.19, позволяет легко определить последовательность фаз. В отличии от фазоуказателя промышленного изготовления, данное не содержит вращающихся частей и имеет меньшие габариты, что более удобно. Кроме того, он работает в любом положении. Светящаяся лампа (одна из двух) покажет, к какому проводу фазоуказателя подключена фаза В. Если же светятся одновременно две лампы, то это говорит об отсутствии соединения в цепи А.

Работа устройства основана на использовании свойств комплексного значения сопротивления конденсатора (фазовый сдвиг проходящего через него напряжения).

Подробно принцип работы данного устройства и его математическое обоснование описано в литературе . В случае если проводимости цепей конденсатора и лампы на частоте 50 Гц выбраны одинаковыми, то в результате векторного сложения напряжения в цепи R1-HL1, подключенной к фазе В, будет действовать напряжение 1,411ф, а в цепи фазы С — 0,411ф, где 11ф — фазное напряжение в проводах.

Но так как используемые лампы обладают нелинейным сопротивлением, которое в десятки раз выше в нагретом состоянии, то светиться будет только одна лампа, которая подключена к фазе В.

В конструкции применены конденсаторы С1, С2 типа К73-17 на 630 В, резисторы R1…R4 типа МЛТ-2 (с рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт). Их сопротивление может быть 7,5 кОм или 8,2 кОм. Лампы HL1, HL2 любые малогабаритные (индикаторные) на рабочее напряжение 28 В и мощностью 2,8 Вт (сопротивление лампы около 50 Ом).

При использовании указанных деталей схема конструктивно легко помещается в диэлектрической (пластмассовой) коробке с размерами 65x60x25 мм, рис. 1.20. Из нее выходят три толстых провода с острыми концами. В качестве контактных проводов лучше использовать изолированные одножильные (медные) с сечением 2,5…4 мм кв., например типа ПВ-3. Они обеспечат достаточную жесткость для прижима к то ко про водящим цепям. А в случае необходимости — легко изгибаются в нужном направлении. Это позволяет проводить измерение только одной рукой.

Для удобства использования фазоуказателя лампы HL1 и HL2 лучше располагать рядом с соответствующим контактным проводом. В этом случае место, где будет светиться индикаторная лампа, соответствует фазе В.

Аналогичное по принципу работы устройство, но более малогабаритное, можно собрать по схеме, показанной на рис. 1.21. В ней в качестве индикаторов фазы » В» могут использоваться две одинаковые неонки любого типа. Электрическая схема содержит больше радиоэлементов, но все они малогабаритные, так как работают при меньшем токе, что позволяет использовать малогабаритные резисторы (меньшей мощности).

Резистор R3 не является обязательным, но он позволяет исключить сохранение на конденсаторах С1, С2 остаточного заряда (аналогично его можно установить и на схеме рис. 1.19).

Конденсаторы подойдут любого типа с допустимым обратным напряжением не менее чем 500 В, например К42У-2 на 630 В.

При изготовлении устройства может потребоваться подбор номиналов резисторов R2 и R5 для того чтобы исключить одновременное свечение индикаторов.

Литература: И.П. Шелестов — Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ

Конструктивно электромагнитное реле представляет собой катушку выполняющую роль втягивающего устройства.

Она состоит из основания из немагнитного материала, на которое намотан медный провод, который, в зависимости от исполнения, может быть в изоляции из тканевых, синтетических материалов, но в большинстве случаев проводник покрывается диэлектрическим лаком.

При подаче напряжения на катушку происходит втягивание металлического сердечника, связанного с толкателем, который приводит в движение контакты.

В зависимости от назначения контактный блок реле может состоять из нормально открытых (разомкнутых) или нормально закрытых (замкнутых) контактов, в некоторых случаях блок контактов может совмещать в себе оба типа контактов.

Более подробно устройство реле можно понять если разбить его составляющие на блоки:

управляющий — служит для преобразования управляющего сигнала (в нашем случае из электрического — в магнитное поле);
блок промежуточных элементов — приводит в действие исполнительный механизм;
исполнительный блок — воздействует непосредственно на управляемую цепь. В качестве исполнительного блока можно рассматривать контактную группу устройства.

Также, при проектировании управляющих цепей с использованием электромагнитных реле необходимо учитывать, что ввиду того что чувствительным элементом является электромагнитная катушка, то ток в обмотке увеличивается или уменьшается не мгновенно, а в течении некоторого времени.

В связи с этим следует учитывать возможное время задержки срабатывания. Оно достаточно мало, но в некоторых ситуациях может оказывать влияние на работу других элементов схемы.

Электромагнитные реле можно классифицировать по следующим признакам:

области применения:

для цепей управления, защиты или сигнализации;

мощности управления:

малой мощности, управляющий сигнал ≤1 Вт, средней мощности, сигнал управления находится в пределах от 1 до 9 Вт, высокой мощности — мощность сигнала ≥10 Вт;

времени реакции на сигнал управления:

безынерционные время реакции ≤ 0,001 сек., быстродействующие — время реакции от 0,001 до 0,05 сек., замедленные время реакции от 0,05 до 1 сек., а также реле времени с регулируемой задержкой срабатывания.

характеру управляющего напряжения:

постоянного тока —нейтральные, поляризованные и переменного тока.

Отдельно стоит остановиться на особенностях реле постоянного тока. Как было выше сказано они подразделяются на нейтральные и поляризационные. Главное отличие этих двух групп заключается в том, что поляризационные устройства чувствительны к полярности приложенного напряжения, то есть подвижный сердечник меняет свое направление с правого на левое или наоборот в зависимости от полярности напряжения.

Электромагнитные реле постоянного тока делятся на:

двухпозиционные;
двухпозиционные с преобладанием;
трехпозиционные или реле с нечувствительной зоной.

Срабатывание же устройств нейтрального типа не зависит от полярности подаваемого напряжения. К недостаткам реле использующих, в качестве управляющего сигнала, постоянный ток можно отнести необходимость установки блоков питания, для подачи постоянного тока и высокая стоимость самого устройства.

Реле переменного тока этого лишены, но и у них есть свои недостатки такие как — необходимость доработки конструкции для устранения вибрации сердечника.

Рабочие параметры хуже, чем у устройств использующих линейную форму управляющего сигнала, а именно — хуже чувствительность, гораздо меньшее электрическое усилие. Но в тоже время они могут напрямую подключаться к электрической сети переменного тока.

Критерии выбора

Для начала нужно определиться – для чего необходим прибор, где и как будет использоваться. Будет ли это только фиксация наличия и величины реактивной мощности в стационарных условиях и в стандартной электросети, или требуются точные измерения в широком диапазоне для расчетов параметров устройств и проектирования систем электроснабжения.

В первом случае хорошим решением будет недорогой аналоговый фазометр. Для второго – больше подойдет один из цифровых вариантов исполнения.

В зависимости от финансовых возможностей, это может быть небольшое многофункциональное устройство с необходимым классом точности или микропроцессорный комплекс, с программным обеспечением и набором сервисных приложений.

Если требуется производить замеры в разных местах, то на рынке есть несколько малогабаритных дискретных мобильных устройств.

Для квалифицированного специалиста энергетика подобрать соответствующее устройство не составит труда.

В любом случае, при выборе фазометра, следует руководствоваться целесообразностью и здравым смыслом, чтобы не переплачивать за лишние функции, не требующийся высокий класс точности или «красивые» опции.

Классификация фазоуказателей

Независимо от сферы применения для проверки правильности подключения бытовых или промышленных электроустройств наибольшее распространение получили фазоуказатели следующих типов:

Индукционные — представлены главным образом устаревшими моделями типа И517, ФУ-2 и более современными модификациями. По сути представляют собой упрощённую модель асинхронного двигателя, в качестве ротора у которых выполнен обычный диск из лёгких металлов. При прямом подключении к питающей сети этот диск-индикатор начинает вращаться по часовой стрелке, в противном случае направление вращения меняется на противоположное. Приборы этого типа отличаются большим рабочим ресурсом, простотой применения. Отдельные модификации применяют для работы с трёхфазными сетями с частотой до 1 тысячи Герц.
Индукционный фазоуказатель
Более современными считаются устройства, обеспечивающие индикацию правильности включения при помощи обычных ламп накаливания или светодиодов. Они меньше по габаритам, поэтому более просты в применении, особенно в бытовых условиях. Отметим несовершенство отдельных моделей, которые требуют подключения только к двум фазам и нейтральному проводу, это несколько усложняет выполнение работ по определению очерёдности фаз.
Фазоуказатель с индикаторного типа
Заслуживают внимания и приборы микроконтроллерного типа. Они вполне подходят для выполнения работ в быту и на производстве, правильность фазировки показывают при помощи всё тех же световых индикаторов.
Фазоуказатель микроконтроллерного типа

И517М:

ФУ-2:

Принцип действия всё приборов, кроме индукционного, основан на эффекте перекоса фаз, при котором по различным цепям появляется различное активное и реактивное сопротивление. В результате это и приводит к изменению интенсивности свечения отдельных индикаторов или полному отказу от включения.

Разновидности фазометров

Как любое другое устройство фазометр делится на два основных вида: электродинамический и цифровой. Отличительных особенностей в качестве работы у них нет, но стрелочные имеют большую популярность среди профессионалов в данной области, так как они наглядно показывают изменение в сети.

Фззометр профессиональный

Существуют фазометры, использующиеся только в лабораториях. Они зачастую применяются в электроустановках, требующих ремонта. Принцип действия их ничем не отличается между собой.

Оптимальным стандартом для электрооборудования, требующего наладки, применяются фазометры электродинамического типа. Кроме этого, чаще всего они становятся частью какого-нибудь универсального устройства, которое находит применение в различных областях.

Такое же действие происходит и со щитовыми устройствами, при производстве которых также применяется правило универсальности. Большое количество таких приборов соединяется в один, который имеет множество функций, измеряющий многие показатели, отвечающий потребностям пользователей.

Электродинамический

Конструкция данного вида инструмента заключается в простом логометрическом устройстве, способному верно определять перемещение фаз. Прибор имеет две рамки, которые плотно соединены, угол их равняется 60 градусам. Эти рамки прикрепляются к осям, которые фиксируются на поддерживающих узлах. Данная характерная черта способствует отсутствию механического сопротивления.

Фазометр динаический

В устройстве имеется специальный механизм, разворачивающийся на угол, который определяет параметр перемещения фаз. При помощи линейной шкалы профессионал в данной области имеет возможность фиксировать величину и установить значение текущего смещения.

Устройство приспособления выполнено из фиксированной токовой катушки и двух подвижных токоведущих катушек. В этой паре катушек протекают собственные токи, благодаря которым возникает электромагнитный поток во всех трех катушках.

При соприкосновении магнитных потоков зарождается пара крутящихся моментов, размер которых обуславливается дистанцией между элементами изобретения. Объем вращающихся моментов определяется количеством тока, текущего в катушках динамического рода, а так же величиной тока в неподвижной катушке. Вдобавок, данные параметры имеют зависимость от технических характеристик и смещения фазного угла.

В результате подвижный элемент инструмента вращается под воздействием крутящихся моментов до тех пор, пока они не выровняются.

Минусовыми качествами является то, что показатели обуславливаются параметрами частоты. Кроме этого при использовании этого типа измерительного прибора происходит большой расход мощности.

Цифровой

Производство цифровых фазометров происходит по различным технологиям. Так, компенсационный прибор содержит ручное управление, но показатели, полученные в результате замеров, имеют достаточно точные значения. В основе этого типа фазометра лежит ионный принцип действия.

Комплект цифрового фазометра

При производстве замеров возникает пара, которая имеет синусоидальный вид. На начальном этапе процесса посредством этой пары снабжается фазовращатель, который управляется при помощи специального механизма.

Процедура замеров происходит в размеренном состоянии, пока не совпадут фазы. При регулировании показатель сдвига фаз прослеживается фазочувствительным устройством.

В результате импульс отправляется с детектора на направляющий механизм. После совпадения параметров появляются необходимые данные.

Новые модели фазометров настоящего вида основываются на дискретном счете. При этом процедура содержит два периода. Вначале происходит преобразование фаз с установленной продолжительностью.

Затем изменяется длина данного сигнала посредством дискретного счета.

Минус данного прибора — высокая стоимость.

Синхронные генераторы

Персоналу, который допускается к работе с синхронными генераторами, инструкция по использованию фазометра не нужна, поскольку это квалифицированные электрики. Такие люди знают, что мощность синхронного генератора прямо пропорционально зависима и от мощности ротора, в частности от уровня тока, который в нем возбужден.

Во время своей работы, специалисты должны следить и постоянно отслеживать изменения в значении косинуса угла, который показывает фазометр. Отталкиваясь от этого значения, регулировать уровень тока внутри контура. Обычно, в режиме нормальной работы, за всё это отвечает автоматическая система, которая регулирует необходимые значения.

Но специалист необходим во время нештатных ситуаций, таких, как запуск генератора для работы, или же во время его отказа, когда нужно перезагрузить и запустить его в ручном режиме. Для этого используется панель генератора, в которую вмонтирован фазометр.

При этом не нужно знать, как правильно подключать фазометр, поскольку он уже подключен к контуру. Он постоянно отслеживает изменения в сети, и когда стрелка уходит в правую сторону, срабатывает предупреждение, ведь в такой ситуации может произойти существенный перегрев генератора и обмотки его статора.

Если стрелку повело в право, а нагрузка перешла в емкостную, также срабатывает сигнализация. Всё потому, что в таком режиме генератор начинает потреблять самостоятельно энергию из сети, а это уже аварийная ситуация в режиме работы.

Назначение, принцип построения и основные параметры

Популярные модели на рынке

Фазометры Д5721 и Д5782

Мегеон 40850

Ц302 — трехфазный фазометр

Фазометр Э35000

Фазометр Д5000

Однофазный фазометр С302-М1

Фазометр Ц42305

Фазометр Ц42309