專利名稱：采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油工業(yè)設(shè)備，特別涉及一種采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻
直ο背景技術(shù)稠油開發(fā)對抽油機具有低沖次的需求，變頻技術(shù)能夠提高功率因數(shù) (0.25、. 5提高0.8以上)。減小了供電電流，從而減小了電網(wǎng)及變壓器的負荷。動態(tài)調(diào)整抽取速度，實現(xiàn)軟起動對電機變速箱抽油機，避免過大機械沖擊。抽油機在一個工作循環(huán)中，有發(fā)電狀態(tài)存在，產(chǎn)生的高電壓直接的影響是造成變頻器元器件過早老化以及電能的浪費。現(xiàn)有技術(shù)存在的問題1、常見的變頻柜對再生高電壓的處理主要依賴制動電阻或反饋裝置，節(jié)能效果不理想或裝置復(fù)雜成本高，維修量大；2、人工調(diào)速，自動運行需要水平角度傳感器和負載模塊以及PLC程序控制；3、以往的變頻節(jié)能改造設(shè)計方案，很少考慮油井的油面、油濃度的變化等情況。在提高產(chǎn)量方面，效果不佳。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置。其技術(shù)方案是包括動態(tài)調(diào)參電路和外增電容運行回路；所述的動態(tài)調(diào)參電路是在變頻器控制回路端子外分別連接變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路、變頻器頻率檢測回路、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路、變頻器上限值檢測回路、設(shè)定頻率遞減回路、直流母線檢測回路；所述的變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路外端依次連接外增電容控制開關(guān)、外增電容投入接觸器、夕卜增電容器回路；所述的外增電容投入接觸器還與變頻器頻率檢測回路、執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路連接；所述的直流母線檢測回路的另一端連接變頻器多段運行回路。上述的外增電容器回路主要由吸收電容器Cl，C2、充電電阻Rl、交流接觸器KM、電抗器L、斷路器QS、電解電容器C、均壓電阻R組成，變頻器母線正負極P、N與斷路器QS連接，吸收電容器C1、C2并聯(lián)變頻器母線的正負極，交流接觸器KM的主觸點與充電電阻Rl并聯(lián)后串接在變頻器母線正極，在其后接入電解電容器C。上述的電解電容器C設(shè)有兩組，兩組電容器之間串接電抗器L，均壓電阻R與電解電容器C并聯(lián)接入電路中。上述的電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路由頻器控制回路端子，繼電器啟動電路QDQ， +24V公共端COM連接組成。本實用新型的有益效果是自動投入外置母線電容箱，而且根據(jù)抽油機載荷狀況合理地調(diào)整沖次、運行速度以及運行時間的方法。跟蹤采油井的動態(tài)平衡消除減弱再升電壓，而且智能調(diào)參，保證沖次與井況供液相吻合，從而提高電器設(shè)備和機械設(shè)備的可靠性和使用壽命，減少抽油桿、泵、管路以及減速機的磨損，延長作業(yè)周期并節(jié)約大量電能，節(jié)能增產(chǎn)經(jīng)濟效益顯著。


附圖1是本實用新型的原理方框圖；[0014]附圖2是本實用新型的電路圖；具體實施方式
結(jié)合附圖1，對本實用新型作進一步的描述本實用新型包括變頻器主回路端子PN1、外增電容控制開關(guān)2、外增電容投入接觸器3、外增電容器回路4、變頻器控制回路端子5、變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路6、變頻器頻率檢測回路7、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路8、執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路9、變頻器擺頻回路 10、變頻器上限值檢測回路11、報警器12、設(shè)定頻率遞減回路13、直流母線檢測回路14、變頻器多段運行回路15 ；當(dāng)外增電容控制開關(guān)2合閘時，變頻器可以啟動，當(dāng)外增電容器回路4發(fā)生故障致使外增電容控制開關(guān)2斷開，變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路6動作，變頻器停止運行。變頻器頻率檢測回路7檢測變頻器達到設(shè)定頻率，而且電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路8檢測電動機低功率、低轉(zhuǎn)矩額定值10%左右以下，執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路9使外增電容投入接觸器3動作，外增電容器回路4被完全接入變頻器主回路端子Pm。實現(xiàn)采油井變頻器電容器增容節(jié)能運行。上述的外增電容器回路4主要由吸收電容器Cl，C2、充電電阻Rl、交流接觸器KM、 電抗器L、斷路器QS、電解電容器C、均壓電阻R組成，變頻器母線正負極P、N與斷路器QS連接，吸收電容器C1、C2并聯(lián)變頻器母線的正負極，交流接觸器KM的主觸點與充電電阻Rl并聯(lián)后串接在變頻器母線正極，在其后接入電解電容器C;電解電容器C設(shè)有兩組，兩組電容器之間串接電抗器L，均壓電阻R與電解電容器C并聯(lián)接入電路中。變頻器主回路端子Pm組成變頻器母線正負極P N，外增電容控制開關(guān)2組成變頻器直流母線電容器增容運行電路斷路器QS，外增電容投入接觸器3組成交流接觸器KM主觸點，外增電容器回路4組成充電電阻Rl并聯(lián)后串接在母線正極，在其后接入電解電容器C，電解電容器C的正負極要與母線正負極一致。由于電解電容器C的單個耐壓值不高，所以采用兩個電解電容器C串聯(lián)分壓接入電路中，為了提高電容器的容量則并聯(lián)兩組電解電容器，電抗器L可以串接在兩組電容器之間，均壓電阻R與電解電容器C并聯(lián)接入電路中。變頻器控制回路端子5組成變頻器輸入端子X1，X2，X3，變頻器輸出端子R0，R1， +IOV參考零電位GND，開路集電極輸出端子Yl，+24V公共端COM，變頻器模擬輸出AOl、GND。變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路6組成變頻器輸入端子XI，控制開關(guān)Kl，變頻器頻率檢測回路7組成變頻器控制回路端子，+24V公共端COM，24伏繼電器 KM1，電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路8組成變頻器控制回路端子，繼電器啟動電路QDQ， +24V公共端COM,執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路9組成控制開關(guān)K2，24伏繼電器KM1，變頻器擺頻回路10組成變頻器控制回路端子，24伏繼電器KM1，變頻器上限值檢測回路11組成變頻器控制回路端子，對伏繼電器KM2報警器12組成燈光或音響報警裝置BJQ，設(shè)定頻率遞減回路13組成變頻器控制回路端子，24伏繼電器KM2，[0034]直流母線檢測回路14組成變頻器控制回路端子，M伏繼電器，變頻器多段運行回路15組成變頻器控制回路端子，M伏繼電器，采油井動態(tài)平衡電機轉(zhuǎn)速跟蹤以及動態(tài)調(diào)參功能當(dāng)通過變頻器控制回路端子 5、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路8檢測電動機低功率、低轉(zhuǎn)矩額定值10%左右以下，執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路9，利用變頻器擺頻回路10是變頻器頻率上升，反之檢測電動機低功率、低轉(zhuǎn)矩(額定值10%左右以上)，變頻器頻率回歸設(shè)定正常值。采油井動態(tài)平衡電機轉(zhuǎn)速跟蹤也可以采用多段運行回路15的設(shè)定為當(dāng)通過變頻器控制回路端子5、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路8檢測電動機低功率、低轉(zhuǎn)矩額定值10%左右以上，執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路9執(zhí)行第一段頻率運行，反之檢測電動機低功率、低轉(zhuǎn)矩(額定值10%左右以下)執(zhí)行第二段頻率運行，直流母線檢測回路14檢測電壓超過定值時，執(zhí)行第三段頻率運行變頻器。當(dāng)變頻器頻率由變頻器控制回路端子5、變頻器上限值檢測回路11檢測超過設(shè)定上限頻率則報警器12發(fā)出聲光報警，也可以起動設(shè)定頻率遞減回路13來降低正常運轉(zhuǎn)的設(shè)定頻率，實現(xiàn)采油井動態(tài)調(diào)參功能。
權(quán)利要求1.一種采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置，其特征是包括動態(tài)調(diào)參電路和外增電容運行回路；所述的動態(tài)調(diào)參電路是在變頻器控制回路端子(5)外分別連接變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路(6)、變頻器頻率檢測回路(7)、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路(8)、變頻器上限值檢測回路(11)、設(shè)定頻率遞減回路(13)、直流母線檢測回路(14)；所述的變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路(6)外端依次連接外增電容控制開關(guān)(2)、外增電容投入接觸器(3)、外增電容器回路(4)；所述的外增電容投入接觸器(3)還與變頻器頻率檢測回路(7)、執(zhí)行繼電器KMl啟動停止回路(9)連接；所述的直流母線檢測回路(14)的另一端連接變頻器多段運行回路 (15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置，其特征是所述的外增電容器回路(4)主要由吸收電容器(Cl，C2)、充電電阻(R1)、交流接觸器(KM)、電抗器(L)、 斷路器(QS)、電解電容器(C)、均壓電阻(R)組成，變頻器母線正負極P、N與斷路器(QS)連接，吸收電容器(Cl、C2)并聯(lián)變頻器母線的正負極，交流接觸器(KM)的主觸點與充電電阻 (Rl)并聯(lián)后串接在變頻器母線正極，在其后接入電解電容器(C)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置，其特征是所述的電解電容器(C)設(shè)有兩組，兩組電容器之間串接電抗器(L)，均壓電阻(R)與電解電容器(C)并聯(lián)接入電路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置，其特征是所述的電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路(8)由頻器控制回路端子，繼電器啟動電路QDQ，+24V公共端COM連接組成。
專利摘要本實用新型涉及一種采油井動態(tài)調(diào)參節(jié)能運行變頻裝置。其技術(shù)方案是包括動態(tài)調(diào)參電路和外增電容運行回路；所述的動態(tài)調(diào)參電路是在變頻器控制回路端子外分別連接變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路、變頻器頻率檢測回路、電動機功率、轉(zhuǎn)矩檢測回路、變頻器上限值檢測回路、設(shè)定頻率遞減回路、直流母線檢測回路；所述的變頻器運轉(zhuǎn)停止指令回路外端依次連接外增電容控制開關(guān)、外增電容投入接觸器、外增電容器回路；所述的外增電容投入接觸器還與變頻器頻率檢測回路、執(zhí)行繼電器KM1啟動停止回路連接。有益效果是提高電器設(shè)備和機械設(shè)備的可靠性和使用壽命，減少抽油桿、泵、管路以及減速機的磨損，延長作業(yè)周期并節(jié)約大量電能，節(jié)能增產(chǎn)經(jīng)濟效益顯著。
文檔編號H02P27/04GK202231666SQ20112030146
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者車鵬, 邱兵, 金小花 申請人:邱兵