RU2239267C2

RU2239267C2 - Cabinet for electric motors control station

Info

Publication number: RU2239267C2
Application number: RU2002128181A
Authority: RU
Inventors: кин Н.Г. Вид (RU); Н.Г. Видякин; В.И. Лепехин (RU); В.И. Лепехин; В.А. Савинов (RU); В.А. Савинов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Электон"
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-10-27

Abstract

FIELD: stations for controlling oil wells submersion electric motors.

SUBSTANCE: cabinet has to be case made in form of rectangular parallelepiped turned upright. Cabinet is made to place control and indication aids and units of power equipment. Inner room of cabinet can be reached via front wall. Unit for inputting cables is located on back side of the cabinet. Cabinet is provided with heat sink which has air duct disposed between side walls of the case. There are windows for passing cooling air through the case. Radiator is built with its heat-diffusing surface into the air duct. Cabinet also has fan unit. Heat sink allows keeping required temperature condition.

EFFECT: improved operational capabilities.

12 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к несущим конструктивным устройствам и может быть использовано для станций управления электродвигателями погружных электронасосов, применяемых для нефтедобычи. Шкаф предназначен для наружной установки.The invention relates to load-bearing structural devices and can be used for control stations for electric motors of submersible electric pumps used for oil production. The cabinet is designed for outdoor installation.

Известен шкаф станции управления погружными электронасосами (выпускаемой Харьковским электромеханическим заводом), содержащий высоковольтный отсек, переднюю панель органов управления и индикации, расположенную на основной двери шкафа; малую дверь, открывающую доступ к передней панели органов управления и индикации; нижняя стенка шкафа снабжена кабельными люками [Устройства комплектные серии ШГС 5805 Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИНБЮ.674791.001 ТО, 1985 г.].Known cabinet control station submersible electric pumps (manufactured by the Kharkov Electromechanical Plant), containing a high-voltage compartment, a front panel of controls and displays located on the main door of the cabinet; a small door that provides access to the front panel of controls and indicators; the bottom wall of the cabinet is equipped with cable hatches [Devices complete series SHGS 5805 Technical description and instruction manual. INBY.674791.001 TO, 1985].

Конструкция шкафа не обеспечивает возможность регулирования температурного режима работы силовых элементов.The design of the cabinet does not provide the ability to control the temperature regime of the power elements.

Наиболее близким техническим решением является шкаф станции управления погружными электронасосами, содержащий корпус в виде вертикально ориентированного прямоугольного параллелепипеда, выполненный с возможностью размещения в нем средств управления, индикации и элементов силовой аппаратуры, при этом передняя стенка корпуса выполнена с возможностью доступа к внутренней полости шкафа. Шкаф содержит секцию ввода кабелей с кабельными люками, установленную на задней стенке корпуса в его верхней части. Кроме того, на задней панели корпуса станции размещены: отсек с клеммной колодкой, предназначенной для подключения системы телемеханики и внешних датчиков; отсек для подключения к нулевой точке вторичной обмотки внешнего повышающего трансформатора, выполненные, например, в виде параллелепипеда, в нижней части которого находится кабельный люк, задняя панель совпадает с задней панелью корпуса станции, а передняя выполнена открывающейся и снабжена замком [Описание полезной модели №23912, кл. Е 21 В 43/00, Н 05 К 5/00].The closest technical solution is the cabinet of the control station of submersible electric pumps, containing a case in the form of a vertically oriented rectangular parallelepiped, made with the possibility of placing control means, indicators and elements of power equipment in it, while the front wall of the case is made with access to the internal cavity of the cabinet. The cabinet contains a cable entry section with cable hatches mounted on the rear wall of the housing in its upper part. In addition, on the rear panel of the station housing there are: a compartment with a terminal block designed to connect a telemechanics system and external sensors; compartment for connecting to the zero point of the secondary winding of an external step-up transformer, made, for example, in the form of a parallelepiped, in the lower part of which there is a cable hatch, the back panel coincides with the rear panel of the station housing, and the front panel is made openable and equipped with a lock [Utility model No. 23912 , cl. E 21 B 43/00, H 05 K 5/00].

Станции управления погружными электронасосами, содержащие в своем составе частотные преобразователи, предназначенные для управления электронасосами с электродвигателями мощностью свыше 100 кВт, при КПД преобразования, равном 0,97, рассеивают в своем внутреннем объеме свыше 3 кВт тепловой мощности. При этом увеличение мощности, потребляемой электродвигателем, при обеспечении нормальных тепловых режимов работы силовых элементов станции управления вызывает необходимость значительного увеличения габаритов шкафа. Известная конструкция шкафа не обеспечивает интенсивный отвод тепла при нагреве внутреннего объема в результате работы силовой аппаратуры.Submersible electric pump control stations containing frequency converters designed to control electric pumps with electric motors with a power of more than 100 kW, with a conversion efficiency of 0.97, dissipate more than 3 kW of thermal power in their internal volume. In this case, an increase in the power consumed by the electric motor, while ensuring normal thermal conditions of operation of the power elements of the control station, necessitates a significant increase in the dimensions of the cabinet. The known cabinet design does not provide intensive heat removal when heating the internal volume as a result of the operation of power equipment.

Технический результат выражается в расширении функциональных возможностей шкафа за счет обеспечения возможности эффективного теплоотвода из внутреннего объема корпуса шкафа, что позволяет использовать шкаф для производства станций управления с частотным регулированием для электродвигателей погружных электронасосов мощностью свыше 100 кВт.The technical result is expressed in expanding the functionality of the cabinet by providing the possibility of efficient heat removal from the internal volume of the cabinet body, which makes it possible to use the cabinet for the production of control stations with frequency regulation for electric motors of submersible electric pumps with a capacity of over 100 kW.

Указанный технический результат достигается тем, что шкаф для станции управления электродвигателями, содержащий корпус в виде вертикально ориентированного прямоугольного параллелепипеда, выполненный с возможностью размещения в нем средств управления, индикации и элементов силовой аппаратуры, при этом передняя стенка корпуса выполнена с возможностью доступа к внутренней полости шкафа, секцию ввода кабелей с кабельными люками, установленную на верхней части задней стенки корпуса, снабжен устройством теплоотвода, содержащим воздуховод, например, прямоугольного сечения, расположенный горизонтально внутри корпуса между его боковыми стенками, по крайней мере, одна из которых имеет окно, предназначенное для выхода охлаждающего воздуха из воздуховода; одна из вертикальных стенок воздуховода содержит радиатор, встроенный в воздуховод поверхностью, содержащей элементы, рассеивающие тепло, а внешняя поверхность радиатора предназначена для размещения элементов силовой аппаратуры, при этом противоположная радиатору стенка воздуховода является частью задней стенки корпуса, на которой расположен отсек с блоком вентиляции, сообщающийся с воздуховодом через отверстие, выполненное в стенке корпуса. При этом воздуховод может содержать на каждой боковой стенке корпуса окна для выхода охлаждающего воздуха. Целесообразно кабельные люки выполнить на нижней стенке секции ввода кабелей, а наружное отверстие отсека с блоком вентиляции и окна воздуховода, предназначенные для прохода воздуха, снабдить защитными сетками. Шкаф может быть снабжен отсеком для подключения к нулевой точке вторичной обмотки внешнего повышающего трансформатора, расположенным на задней стенке корпуса ниже секции ввода кабелей, а также снабжен отсеком для подключения внешних датчиков и средств телемеханики, расположенным на задней стенке корпуса ниже секции ввода кабелей, причем отсеки для подключения могут быть выполнены, например, в виде параллелепипедов, на нижней стенке которых находятся кабельные люки, задние стенки совпадают с задней стенкой корпуса, передние - выполнены открывающимися и снабжены замками, отсеки сообщаются с внутренним объемом корпуса через переходные отверстия. Шкаф может содержать в основании отсек для размещения силового дросселя, закрытый спереди и сзади крышками с перфорацией. В предпочтительном варианте исполнения корпус имеет два отсека: отсек управления, расположенный в верхней части корпуса и содержащий панель для размещения средств управления и индикации, и силовой отсек, размещенный в нижней части корпуса. В других вариантах исполнения корпус содержит два отсека: отсек управления, расположенный в правой части корпуса и содержащий панель для размещения средств управления и индикации, и силовой отсек, размещенный в левой части корпуса; или наоборот: отсек управления, расположенный в левой части корпуса и содержащий панель для размещения средств управления и индикации, и силовой отсек, размещенный в правой части корпуса.The specified technical result is achieved by the fact that the cabinet for the electric motor control station, comprising a housing in the form of a vertically oriented rectangular parallelepiped, made with the possibility of placing control means, indicators and power equipment elements in it, while the front wall of the housing is made with access to the internal cavity of the cabinet , the cable entry section with cable hatches mounted on the upper part of the rear wall of the housing is equipped with a heat sink device containing air d, e.g., rectangular, horizontally disposed within the housing between its side walls, at least one of which has a window for the cooling air outlet from the duct; one of the vertical walls of the duct contains a radiator built into the duct with a surface containing elements that dissipate heat, and the outer surface of the radiator is designed to accommodate elements of power equipment, while the wall of the duct opposite the radiator is part of the rear wall of the housing on which the compartment with the ventilation unit is located, communicating with the duct through an opening made in the wall of the housing. In this case, the duct may contain windows on each side wall of the housing for the exit of cooling air. It is advisable to perform cable hatches on the lower wall of the cable entry section, and provide the protective nets with the external opening of the compartment with the ventilation unit and the air duct windows intended for air passage. The cabinet can be equipped with a compartment for connecting to the zero point of the secondary winding of an external step-up transformer located on the rear wall of the housing below the cable entry section, and also equipped with a compartment for connecting external sensors and telemechanics located on the rear wall of the housing below the cable entry section, and the compartments for connection can be performed, for example, in the form of parallelepipeds, on the lower wall of which there are cable hatches, the rear walls coincide with the rear wall of the housing, the front ones are made opening and equipped with locks, compartments communicate with the internal volume of the housing through vias. The cabinet may contain at the base a compartment for accommodating a power inductor, closed with perforated covers at the front and rear. In a preferred embodiment, the housing has two compartments: a control compartment located in the upper part of the housing and comprising a panel for accommodating control and indication means, and a power compartment located in the lower part of the housing. In other embodiments, the housing comprises two compartments: a control compartment located on the right side of the housing and comprising a panel for accommodating control and indication means, and a power compartment located on the left side of the housing; or vice versa: a control compartment located on the left side of the housing and comprising a panel for accommodating control and indication means, and a power compartment located on the right side of the housing.

Расширение функциональных возможностей шкафа достигается за счет обеспечения требуемого температурного режима во внутреннем объеме при работе элементов силовой аппаратуры посредством интенсивного отвода тепла. Размещение воздуховода между боковыми стенками шкафа, в которых выполнены окна, являющиеся выходами воздуховода, и размещение отсека с блоком вентиляции на задней стенке корпуса напротив центральной части поверхности радиатора, рассеивающей тепло, и сообщающегося с воздуховодом через отверстие, выполненное в стенке корпуса, обеспечивает максимальную теплоотдачу радиатора за счет турбулентности потоков охлаждающего воздуха при максимальной скорости прохождения воздушного потока. Турбулентность потока обеспечивается расположением вентилятора в непосредственной близости от поверхности радиатора, рассеивающей тепло, а максимальная скорость потока достигается за счет обеспечения минимального сопротивления воздуховода путем разделения воздушного потока на две равные части.The expansion of the functionality of the cabinet is achieved by providing the required temperature in the internal volume during operation of the power equipment elements through intensive heat removal. Placing the air duct between the side walls of the cabinet, in which the windows are the exits of the air duct, and placing the compartment with the ventilation unit on the rear wall of the casing opposite the central part of the radiator surface that dissipates heat and communicating with the air duct through an opening made in the casing wall, provides maximum heat transfer radiator due to the turbulence of the cooling air flows at a maximum air velocity. The turbulence of the flow is ensured by the location of the fan in the immediate vicinity of the radiator surface, which dissipates heat, and the maximum flow rate is achieved by ensuring the minimum resistance of the duct by dividing the air flow into two equal parts.

Причем при норме расхода охлаждающего воздуха 300 м³/ч на 1 кВт рассеиваемой мощности исходя из оптимального соотношения "габариты шкафа - рассеиваемая мощность" размеры элементов конструкции воздуховода, отсека для размещения блока вентиляции и радиатора определяются из следующего соотношения:Moreover, at a rate of cooling air consumption of 300 m ³ / h per 1 kW of power dissipation, based on the optimal ratio "cabinet dimensions - power dissipation", the dimensions of the duct structure, compartment for placement of the ventilation unit and radiator are determined from the following ratio:

где А1 - ширина выходного окна воздуховода; А2 - ширина воздуховода; A3 - высота элементов (ребер) радиатора, рассеивающих тепло; А4 - расстояние от выходного отверстия отсека для размещения блока вентиляции до поверхности радиатора.where A1 is the width of the outlet window of the duct; A2 - duct width; A3 - the height of the elements (ribs) of the radiator, dissipating heat; A4 - the distance from the outlet of the compartment to accommodate the ventilation unit to the surface of the radiator.

На Фиг.1 приведена фронтальная проекция шкафа. На Фиг.2 приведена профильная проекция шкафа. На Фиг.3 приведен вид шкафа спереди со снятыми дверьми. На Фиг.4 приведен вид сзади шкафа. На Фиг.5 приведен вид спереди шкафа со снятыми дверьми отсека управления и силового отсека. На Фиг.6 приведен вид сзади шкафа со снятыми дверьми секции ввода кабелей, отсека для подключения к нулевой точке вторичной обмотки повышающего трансформатора, отсека подключения системы телемеханики и внешних датчиков с размещением элементов станции.Figure 1 shows the frontal projection of the cabinet. Figure 2 shows the profile projection of the cabinet. Figure 3 shows the front view of the cabinet with the doors removed. Figure 4 shows a rear view of the cabinet. Figure 5 shows a front view of the cabinet with the doors of the control compartment and the power compartment removed. Figure 6 shows a rear view of the cabinet with the doors removed of the cable entry section, the compartment for connecting to the zero point of the secondary winding of the step-up transformer, the compartment for connecting the telemechanics system and external sensors with the station elements.

Шкаф для станции управления электродвигателями конструктивно состоит из следующих основных узлов (см. Фиг.1): металлического корпуса 1, являющегося несущей конструкцией, выполненного в виде вертикально ориентированного прямоугольного параллелепипеда, разделенного на два отсека, смонтированного на основании 2, содержащем отсек 3 для размещения силового дросселя (см. Фиг.2), закрытый спереди и сзади крышками 4 с перфорацией 5; основной двери 6 силового отсека, открывающей доступ к силовому оборудованию станции; малой двери 7, открывающей доступ в отсек управления станции; секции 8 ввода кабелей (см. Фиг.2), корпус которой выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, установленного на верхней части задней стенки корпуса 1 шкафа станции и имеющего дверь 9 (см. Фиг.4). Внутри корпуса 1 размещено устройство теплоотвода, содержащее воздуховод прямоугольного сечения, одной вертикальной стенкой которого является задняя стенка корпуса, а противоположной ей стенкой - поверхность радиатора 10 (см. Фиг.3), на которой выполнены ребра. Воздуховод выполнен между боковыми стенками корпуса 1. В отверстии, выполненном на задней стенке корпуса 1 напротив центра поверхности радиатора 10, встроен отсек 11 с блоком вентиляции таким образом, что выходное отверстие отсека 11, являющееся входом воздуховода, отстоит от поверхности радиатора, рассеивающей тепло, на расстоянии, определяемом из соотношения (1). Вход отсека 11 и выходы воздуховода, выполненные в виде окон на боковых стенках шкафа 1, закрыты защитной сеткой 12. Нижняя стенка секции 8 ввода кабелей имеет кабельные люки для ввода кабелей питающей сети и нагрузки. На задней стенке корпуса шкафа (см. Фиг.2, 3, 4) ниже секции 8 ввода кабелей размещены также отсек 13 для подключения к нулевой точке вторичной обмотки внешнего повышающего трансформатора, отсек 14 для подключения внешних датчиков и средств телемеханики, зажимы 15 для крепления силовых кабелей и элементы 16 заземления (см. Фиг.6). Отсеки 13, 14 выполнены в виде прямоугольных параллелепипедов, имеют передние стенки в виде герметичных дверок 17, 18, снабженных замками 19, и нижние стенки с кабельными люками для ввода кабелей. Каждая из дверей 6, 7 и 9 (см. Фиг.1, 4) имеет по два замка 19 и снабжена герметичным уплотнением.The cabinet for the electric motor control station structurally consists of the following main units (see Figure 1): a metal housing 1, which is a supporting structure, made in the form of a vertically oriented rectangular parallelepiped, divided into two compartments mounted on a base 2, containing a compartment 3 for placement power throttle (see Figure 2), closed front and rear by covers 4 with perforation 5; the main door 6 of the power compartment, providing access to the power equipment of the station; a small door 7, providing access to the control compartment of the station; section 8 of the cable entry (see Figure 2), the casing of which is made in the form of a rectangular parallelepiped mounted on the upper part of the rear wall of the housing 1 of the station cabinet and having a door 9 (see Figure 4). Inside the housing 1 there is a heat sink device containing a rectangular duct, one vertical wall of which is the rear wall of the housing, and the opposite wall is the surface of the radiator 10 (see Figure 3), on which the fins are made. An air duct is made between the side walls of the housing 1. In the hole made on the rear wall of the housing 1 opposite the center of the surface of the radiator 10, a compartment 11 with a ventilation unit is integrated in such a way that the outlet of the compartment 11, which is the inlet of the duct, is separated from the surface of the radiator that dissipates heat, at a distance determined from relation (1). The entrance of the compartment 11 and the outlet of the duct, made in the form of windows on the side walls of the cabinet 1, are covered with a protective net 12. The lower wall of the cable entry section 8 has cable hatches for inputting the mains and load cables. On the back wall of the cabinet body (see Figs. 2, 3, 4) below the cable entry section 8, a compartment 13 is also located for connecting an external step-up transformer to the zero point of the secondary winding, compartment 14 for connecting external sensors and telemechanics, clamps 15 for fastening power cables and grounding elements 16 (see Fig.6). The compartments 13, 14 are made in the form of rectangular parallelepipeds, have front walls in the form of sealed doors 17, 18, equipped with locks 19, and lower walls with cable hatches for cable entry. Each of the doors 6, 7 and 9 (see Figs. 1, 4) has two locks 19 and is equipped with a tight seal.

Пример применения шкафа для размещения элементов станции управления электродвигателями погружных насосов с регулированием частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.An example of the use of a cabinet for placing elements of a control station for electric motors of submersible pumps with speed control of three-phase asynchronous motors.

В отсеке управления (см. Фиг.5) размещаются: устройство управления, представляющее собой цифровой контроллер 20 и переднюю панель 21 органов управления и индикации, выполненную в виде дверки, при открывании которой обеспечивается доступ к электромонтажу и разъемам контроллера 20. Панель контроллера 20 с жидкокристаллическим дисплеем 22 и пленочной клавиатурой 23 размещена на панели 21 органов управления и индикации, на которой также закреплен и корпус контроллера 20. На панели 21 органов управления и индикации установлены: вводной автоматический выключатель 24, автоматический выключатель 25 напряжения системы управления и розетка 26. На задней стенке отсека управления закреплен блок коммутации и питания.In the control compartment (see Figure 5) are located: the control device, which is a digital controller 20 and the front panel 21 of the controls and indications, made in the form of a door, when opened, which provides access to the wiring and connectors of the controller 20. Controller panel 20 s a liquid crystal display 22 and a film keyboard 23 is located on the panel 21 of the control and indication bodies, on which the controller housing 20 is also fixed. On the panel 21 of the control and indication bodies are installed: input automatic switch 24, circuit breaker 25 of the control system voltage and socket 26. A switching and power unit is fixed to the rear wall of the control compartment.

В силовом отсеке (см. Фиг.5) размещена система терморегулирования, содержащая: радиатор 10, два вентилятора 27, например, типа 1,25ЭВ-2,8-6, нагревательные элементы 28. Система терморегулирования, в состав которой входят также датчики температуры, управляется контроллером 20. На плоской поверхности радиатора 10 размещена силовая аппаратура, в состав которой входят: управляемый выпрямитель, содержащий плату 29 управления выпрямителем, плату 30 зарядно-разрядных цепей и управляемые вентили 31; инвертор напряжения, содержащий драйверы 32, управляемые контроллером 20, и IGBT-модули 33. Один из датчиков температуры, например типа НП305.38.460.220, установлен на плоской поверхности радиатора 10, рядом с IGBT-модулями, а другой, например типа ТМР36 GT, - внутри корпуса контроллера 20. В состав силовой аппаратуры входит также фильтр, содержащий конденсаторы 34 (см. Фиг.5), размещенные сверху и снизу воздуховода и обдуваемые при работе станции вентиляторами 27. На верхней стенке воздуховода на высоковольтном изоляторе 35 закреплена плата 36 устройства контроля сопротивления изоляции. На нижней стенке силового отсека установлен концевой выключатель 37 электрической блокировки двери 6. Дверь 9 секции ввода кабелей (см. Фиг.4, 6) открывает доступ к клеммам 38 подключения и планкам 39 с элементами крепления кабелей питающей сети и нагрузки. Секция 8 ввода кабелей соединена с отсеком управления, а через него - с силовым отсеком, переходным отверстием. В отсеке 13 для подключения к нулевой точке вторичной обмотки внешнего повышающего трансформатора размещен опорный изолятор 40, связанный со входом платы 36 устройства контроля сопротивления изоляции. В отсеке 14 для подключения внешних датчиков и средств телемеханики размещена клеммная колодка 41, связанная со входом контроллера 20. В отсеке 3 (см. Фиг.2) размещен силовой дроссель 42. В отсеке 11 (см. Фиг.3) размещены два вентилятора 43, например, типа ВК11-1,6-2-1, обдувающие поверхность радиатора 10 потоком воздуха.In the power compartment (see Figure 5) there is a temperature control system, comprising: a radiator 10, two fans 27, for example, type 1.25EV-2.8-6, heating elements 28. The temperature control system, which also includes temperature sensors is controlled by the controller 20. On a flat surface of the radiator 10, power equipment is installed, which includes: a controlled rectifier comprising a rectifier control board 29, a charge-discharge circuit board 30, and controlled valves 31; a voltage inverter containing drivers 32 controlled by the controller 20 and IGBT modules 33. One of the temperature sensors, for example type NP305.38.460.220, is mounted on a flat surface of the radiator 10, next to the IGBT modules, and the other, for example, type TMP36 GT , - inside the controller body 20. The power equipment also includes a filter containing capacitors 34 (see Fig. 5) located above and below the air duct and blown by the fans 27 during operation of the station. A board 36 is fixed to the upper wall of the air duct on the high-voltage insulator 35 control devices insulation resistance. On the bottom wall of the power compartment there is a limit switch 37 for electric locking of the door 6. The door 9 of the cable entry section (see Figs. 4, 6) allows access to connection terminals 38 and strips 39 with fastening elements for the power supply cable and load. Section 8 of the cable entry is connected to the control compartment, and through it to the power compartment, vias. In the compartment 13 for connecting to the zero point of the secondary winding of the external step-up transformer, a support insulator 40 is connected, connected to the input of the board 36 of the insulation resistance control device. In the compartment 14 for connecting external sensors and telemechanics, there is a terminal block 41 connected to the input of the controller 20. In the compartment 3 (see Figure 2), a power inductor 42 is located. In the compartment 11 (see Figure 3) two fans 43 are located , for example, type VK11-1,6-2-1, blowing the surface of the radiator 10 with a stream of air.

Электрические функциональные связи между электрическими элементами, расположенными внутри шкафа, могут быть выполнены, например, в соответствии со схемой полезной модели №22843.Electrical functional connections between electrical elements located inside the cabinet can be performed, for example, in accordance with utility model circuit No. 22843.

Сборку станции осуществляют следующим образом. После предварительной сборки корпуса шкафа функционально законченные узлы и стандартные комплектующие изделия монтируют в отсеках корпуса 1. Контроллер 20 вставляют в установочное отверстие на передней панели 21 и крепят его винтами. В левой верхней части отсека управления устанавливают кронштейны с закрепленными на них элементами: вводным автоматом 24, автоматическим выключателем 25 и розеткой 26. На задней стенке отсека управления на стойках закрепляют блок коммутации и питания. На радиаторе 10 монтируют: нагреватели 28, над ними - драйверы 32; управляемые вентили 31, над ними - плату управления выпрямителем 29 и плату зарядно-разрядных цепей 30; IGBT-модули 33. На задней стенке силового отсека монтируют кронштейны с конденсаторами 34, а на верхней и нижней стенках воздуховода монтируют вентиляторы 27. На верхней стенке воздуховода монтируют высоковольтный изолятор 35 и закрепляют на нем плату 36 устройства контроля сопротивления изоляции. К нижней стенке силового отсека крепят выключатель 37 концевой электрической блокировки двери. На задней стенке секции 8 ввода кабелей на изоляторах устанавливают клеммы 38 для подключения кабелей питающей сети и нагрузки. На задней стенке корпуса 1 станции управления в отсеке 14 подключения внешних датчиков и средств телемеханики устанавливают клеммную колодку 41 для подключения системы телемеханики и внешних датчиков. В отсеке 13 ввода нулевого провода устанавливают опорный высоковольтный изолятор 40. На нижней части задней стенки корпуса 1 устанавливают две скобы 15 с элементами крепления кабелей. В отсеке 3, выполненном в основании шкафа, на кронштейнах устанавливают силовой дроссель 42.The assembly of the station is as follows. After preliminary assembly of the cabinet body, functionally completed units and standard components are mounted in the compartments of the housing 1. The controller 20 is inserted into the installation hole on the front panel 21 and fastened with screws. In the upper left part of the control compartment, brackets are installed with elements fixed on them: an input circuit breaker 24, a circuit breaker 25 and a socket 26. On the racks of the control compartment on the racks, a switching and power supply unit is fixed. Mounted on the radiator 10: heaters 28, above them - drivers 32; controlled gates 31, above them is a rectifier control board 29 and a charge-discharge circuit board 30; IGBT modules 33. Brackets with capacitors 34 are mounted on the rear wall of the power compartment, and fans 27 are mounted on the upper and lower walls of the air duct. A high-voltage insulator 35 is mounted on the upper wall of the air duct and an insulation resistance control board 36 is fixed on it. A switch 37 of the end electric door lock is attached to the bottom wall of the power compartment. On the rear wall of the cable entry section 8, insulators are provided with terminals 38 for connecting the power supply cable and the load. On the rear wall of the housing 1 of the control station in the compartment 14 for connecting external sensors and telemechanics, a terminal block 41 is installed for connecting the telemechanics system and external sensors. In the compartment 13 for inputting the zero wire, a reference high-voltage insulator 40 is installed. Two brackets 15 with cable fastening elements are installed on the lower part of the rear wall of the housing 1. In the compartment 3, made in the base of the cabinet, a power inductor 42 is mounted on the brackets.

Монтаж станции управления осуществляют в два этапа.Installation of the control station is carried out in two stages.

На первом этапе производят внутренний монтаж станции в производственных условиях завода-изготовителя. Связанные жгуты прокладывают по станции, затем проводят распайку и подключение проводов.At the first stage, the station is installed internally in the production conditions of the manufacturer. Connected harnesses are laid around the station, then they are wired and wired.

На втором этапе производят подключение станции непосредственно на месторождении нефти к внешнему источнику питания и к электроприводу погружного насоса. Подключение производят через секцию 8 ввода кабелей.At the second stage, the station is connected directly to the oil field to an external power source and to the electric drive of a submersible pump. Connection is made through section 8 of the cable entry.

Кабели вводят в кабельные люки, фиксируют и закрепляют в зажимах 15 и на планках 39. Нулевой провод вторичной обмотки повышающего трансформатора электропривода погружного насоса подключают кабелем через кабельный люк в отсеке 13 к клемме, установленной на изоляторе 40. Средства телемеханики и внешние датчики подключают к клеммной колодке 41, размещенной в отсеке 14 подключения внешних датчиков и средств телемеханики.Cables are inserted into cable hatches, fixed and fixed in clamps 15 and on strips 39. The neutral wire of the secondary winding of the step-up transformer of the electric drive of the submersible pump is connected by cable through the cable hatch in compartment 13 to the terminal installed on the insulator 40. Telemechanics and external sensors are connected to the terminal block 41, located in the compartment 14 for connecting external sensors and telemechanics.

При необходимости проведения ремонтных работ вышедший из строя узел демонтируют, и ремонт производят в производственных условиях. Демонтаж станции осуществляется в обратной последовательности.If it is necessary to carry out repair work, the failed unit is dismantled, and repairs are carried out under production conditions. The dismantling of the station is carried out in the reverse order.

Заявляемое техническое решение шкафа для станции управления электродвигателями может изготавливаться в условиях серийного производства с использованием стандартного оборудования и технологий.The claimed technical solution of the cabinet for the electric motor control station can be manufactured in mass production using standard equipment and technologies.

Размещение в силовом отсеке шкафа элементов устройства теплоотвода обеспечивает возможность создания требуемого температурного режима силовой аппаратуры, что позволяет использовать шкаф для производства станций управления с частотным регулированием для электродвигателей погружных электронасосов мощностью свыше 100 кВт.Placing the elements of the heat sink device in the power compartment of the cabinet provides the ability to create the required temperature regime of power equipment, which allows the cabinet to be used for the production of frequency-controlled control stations for electric motors of submersible electric pumps with a capacity of over 100 kW.

Claims

1. A cabinet for an electric motor control station, comprising a housing in the form of a vertically oriented rectangular parallelepiped made with the possibility of placing control means, indicators and elements of power equipment in it, while the front wall of the housing is configured to access the internal cavity of the cabinet, a cable entry section with cable hatches mounted on the upper part of the rear wall of the housing, characterized in that it is equipped with a heat sink device containing a rectangular duct, p located horizontally inside the casing between its side walls, at least one of which has a window designed for cooling air to escape from the duct, one of the vertical walls of the duct containing a radiator integrated into the duct with a surface containing elements that dissipate heat, and the outer surface the radiator is designed to accommodate elements of power equipment, while the wall of the duct opposite the radiator is part of the rear wall of the housing on which the compartment is located with a ventilation unit in communication with the duct through an opening made in the wall of the housing.

2. The cabinet according to claim 1, characterized in that the duct has windows on each side wall of the housing for the exit of cooling air.

3. The cabinet according to claim 1, characterized in that the cable hatches are made on the bottom wall of the cable entry section.

4. The cabinet according to claim 1, characterized in that the outer opening of the compartment with the ventilation unit and the air duct windows intended for the passage of air are provided with protective nets.

5. The cabinet according to claim 1, characterized in that it is equipped with a compartment for connecting an external step-up transformer to the zero point of the secondary winding and a compartment for connecting external sensors and telemechanics.

6. The cabinet according to claim 5, characterized in that the compartments are located on the rear wall of the housing below the cable entry section.

7. The cabinet according to claim 5, characterized in that each of the compartments is made, for example, in the form of a parallelepiped, on the lower wall of which there is a cable hatch, the rear wall coincides with the rear wall of the housing, the front wall is made open and provided with a lock, and the compartment communicates with the internal volume of the housing through the vias.

8. The cabinet according to claim 1, characterized in that it contains at the base a compartment for accommodating a power inductor, closed at the front and rear with perforated lids.

9. The cabinet according to claim 1, characterized in that the housing has two compartments: a control compartment comprising a panel for accommodating control and indication means, and a power compartment.

10. The cabinet according to claim 9, characterized in that the control compartment is located in the upper part of the housing, and the power compartment in the lower.

11. The cabinet according to claim 9, characterized in that the control compartment is located on the right side of the housing, and the power compartment is on the left.

12. The cabinet according to claim 9, characterized in that the control compartment is located on the left side of the housing, and the power compartment is located on the right.