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En la etapa actual de desarrollo industrial, el petróleo y el gas son los productos básicos más populares. El petróleo y los productos derivados del petróleo han penetrado en casi todas las esferas de la actividad humana, desde los combustibles para el transporte hasta los cosméticos y los medicamentos.
El gas natural es el combustible más popular en las centrales eléctricas, la industria del cemento y el vidrio, la industria de materiales de construcción, el uso doméstico, la metalurgia no ferrosa y no ferrosa, la fundición de metales, la producción de vidrio, así como la materia prima para compuestos orgánicos en síntesis y otras aplicaciones.
La mayor parte del petróleo y el gas se encuentran a grandes profundidades de 6 kilómetros o más. Se requieren pozos para obtener estos recursos y se utilizan diferentes tipos de plataformas de perforación para perforar los pozos.
Triol Corporation ofrece una gama especial de equipos para alimentar y controlar los motores de varios tipos de equipos de perforación - línea AT24 DW (Drill Wise).
La línea DW incluye los siguientes dispositivos:
CTU TDCS –- Unidad de transistor completa para controlar el sistema de control de la transmisión superior
CTU MP - Unidad de transistor completa para controlar bombas de lodo
CTU TWU - Unidad de transistor completa para controlar la unidad de torre-cabrestante
CTU - Unidad completa de transistores para el control de todo el equipo: bombas de lodo, unidad torre-cabrestante y rotor
LVSC - Aparamenta de baja tensión y unidad de control para alimentar y controlar la maquinaria auxiliar de un equipo de perforación
Nuestros desafíos de design:
1) Gran capacidad de montaje de equipos;
2) La mantenibilidad;
3) Las condiciones dentro del contenedor;
4) Comodidad del personal;
5) La ubicación del VDF en las cajas;
6) Un enfoque individual;
7) Control de vector;
8) Operación de motor dual con el algoritmo maestro-esclavo.
La piedra angular del equipo en la plataforma es la capacidad de plegar y mover rápidamente un contenedor de CTU a una nueva ubicación de perforación. Para acelerar el proceso de instalación, Triol Corporation ha diseñado los contenedores con esto en mente:
- Todos los contenedores CTU fabricados por Triol están equipados con ganchos retráctiles en la base del contenedor de bloques.
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Los ganchos solo se retraen durante la fase de elevación y movimiento del contenedor mediante equipo de elevación. Una vez instalados en el lugar de trabajo, los ganchos se pueden ocultar para facilitar el enrutamiento de los circuitos de cableado junto al contenedor.
- Conexiones de contenedores externos
Para conectar circuitos de potencia y señal al contenedor CTU, se proporcionan cubiertas especiales a prueba de humedad en las paredes laterales.
Todos los circuitos de señales están conectados mediante conectores de liberación rápida ILME a prueba de explosiones.
El uso de conectores ILME reduce el tiempo necesario para conectar y desconectar el contenedor cuando se traslada a otra ubicación de perforación.
Los circuitos de potencia están conectados mediante barras colectoras.
Este diseño de conexiones de potencia y señal permite desconectar y conectar la CTU en el lugar de operación en el menor tiempo posible.
Los contenedores CTU de la línea DW tienen un techo desmontable de una pieza. Esto reduce el tiempo necesario para reemplazar los gabinetes y el equipo dentro de la unidad en comparación con las versiones estándar de contenedores con techo fijo. Si el equipo dentro del contenedor falla, se puede reemplazar sin retirar el contenedor del sitio de instalación.
Las celdas de potencia VDF.
Los VDF instalados en la CTU tienen un diseño modular. La sección de potencia de los convertidores de frecuencia instalados en la CTU está diseñada en forma de celda.
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Celdas de potencia de línea SD Celdas de potencia de línea MP
La unificación de las celdas de potencia del inversor y rectificador permite lograr un reemplazo rápido de las unidades dañadas. Las celdas de potencia del mismo tipo (celdas de potencia en los VDF de la línea SD y celdas rectificadoras e inversoras en los VFD de la línea MP) son intercambiables entre variadores de frecuencia del mismo tipo y capacidad nominal.
Esto facilita la restauración más rápida del funcionamiento del VDF en caso de una falla externa.
Los equipos de perforación pueden operar en una amplia gama de temperaturas de envío (de -45°C a +40°C). Para asegurar una temperatura aceptable dentro del contenedor, se proporciona un suministro y ventilación de escape con un sistema de preparación de aire.
La ventilación de impulsión y extracción con tratamiento de aire y sistema de recirculación permiten mantener la temperatura dentro de la caja entre +10°C y +40°C en todo el rango de temperatura de funcionamiento.
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Circulación de aire en el cubículo de la CTU
El equipo dentro de la CTU se instala en las paredes en una sola fila, lo que permite disponer un pasaje de 1000-1200 mm de ancho dentro de la CTU. Esto permite realizar el comisionamiento, reparación y otros tipos de trabajos dentro del contenedor sin molestias innecesarias.
Hay un espacio de trabajo separado para el personal de mantenimiento con una mesa plegable, huecos para documentación y herramientas y enchufes con voltaje estabilizado para computadoras portátiles.
Ejemplo de disposición del equipo de una unidad de transporte completa (caja de 12 m)
Ejemplo de disposición de equipos en CTU TDCS
Los variadores de frecuencia en las líneas MP y SD se han diseñado para encajar perfectamente en la caja del bloque. Esto ofrece un ancho de gabinete mínimo con alta densidad de potencia y la posibilidad de montar varios variadores de frecuencia uno al lado del otro. Esto permite colocar el AT24 en cualquier contenedor estándar.
Los ventiladores principales de los variadores de frecuencia están montados en el techo y soplan el aire caliente hacia adelante, lo que facilita la organización del agotamiento por calor del variador de frecuencia por medio de conductos conectados al techo del VDF.
Las cajas de bloques de la línea AT24 DW están diseñadas de acuerdo con los requisitos del cliente en una plataforma de perforación en particular.
Esto incluye requisitos para la topología de los variadores de frecuencia (Triol ofrece variadores de frecuencia individuales para bombas de lodo y sistema de control de transmisión superior, y variadores de línea MP multimotor para CTU/CTU TWU, transformadores, sistemas de control de clima, alarmas contra incendios y de seguridad, energía para equipos de perforación adicionales y gabinete de controlador de microprocesador (MCC - diseño posible basado en controladores Siemens o Fastwel).
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MCC - Pantalla táctil de 19” basada en Siemens
El control vectorial con los algoritmos del autor con limitación de torque del motor y control de velocidad del motor en los variadores de frecuencia Triol proporciona una protección confiable contra la sobrecarga del motor y la rotura del eje, al tiempo que mantiene la precisión de alta velocidad en todo el rango de control.
Cuando el torque generado por el motor alcanza el valor límite, el variador reduce la velocidad del motor para proporcionar un valor de torque seguro y, por lo tanto, la corriente del motor.
Bloqueo del eje del motor a un límite de torque del 200% del torque nominal del motor
Los variadores de frecuencia AT24 en las líneas MP y SD se pueden operar en modo maestro-esclavo en sistemas de dos motores acoplados mecánicamente (unidad de cabrestante de torre, sistema de transmisión aérea, sistema de control de transmisión superior).
Las principales funciones del algoritmo son las siguientes:
- mantenimiento automático de velocidad o torque de motores eléctricos según una señal de referencia;
- división igual del torque de carga entre dos motores de accionamiento;
- evitar el desajuste de velocidad entre los motores hasta que el sistema se apague debido a una falla de "exceso de velocidad" o uno de los motores esté sobrecargado.
Posible configuración de cada motor VDF: maestro, esclavo, individual, no usado.
Practicando la tarea del sistema de control de tracción superior en modo bimotor.
Practicar "enclavamientos del eje del motor" en modo bimotor
