本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)控制裝置，尤其是涉及一種采油井組智能控制節(jié)能裝置。

背景技術(shù)：

石油化工行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)，油田生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿Χ枷脑陔娔苌?，抽油機(jī)又是油田生產(chǎn)的耗電大戶，落后陳舊的工頻全壓?jiǎn)?dòng)導(dǎo)致抽油機(jī)的運(yùn)行效率特別低，并且我國(guó)油田大多為低滲透的低能、低產(chǎn)油田，普遍存在“大馬拉小車(chē)”的問(wèn)題，功率因數(shù)、機(jī)采效率極低。由于低滲透油藏的特點(diǎn)，大部分抽油機(jī)效率很低，造成了十分嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。因此需要高功效、高節(jié)能的抽油輔助設(shè)備，減少電能在抽油機(jī)上的浪費(fèi)，提高抽油機(jī)工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有抽油機(jī)效率低、不節(jié)能的技術(shù)問(wèn)題，提供一種效率高、節(jié)能的采油井組智能控制節(jié)能裝置。

本實(shí)用新型提供的采油井組智能控制節(jié)能裝置，包括總電源斷路器、工頻交流接觸器、變頻交流接觸器、變頻器、防雷器和能量回饋單元，380V三相交流電網(wǎng)與總電源斷路器串聯(lián)，工頻交流接觸器的輸入端與總電源斷路器的輸出端連接，工頻交流接觸器的輸出端與抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；在抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)與總電源斷路器之間串聯(lián)有變頻器和變頻交流接觸器，變頻器的輸入端與總電源斷路器的輸出端連接，變頻器的輸出端與變頻交流接觸器，工頻交流接觸器與變頻器、變頻交流接觸器并聯(lián)在一起，并且變頻交流接觸器和變頻交流接觸器互鎖；能量回饋單元的輸入端與變頻器連接，能量回饋單元的輸出端與總電源斷路器的輸出連接。

優(yōu)選地，還包括防雷器，防雷器連接于變頻器的前端，總電源斷路器的后端。

本實(shí)用新型的有益效果是，集成化程度高，高度智能化、專業(yè)化，做到系統(tǒng)應(yīng)用最優(yōu)化，裝置高效、可靠，穩(wěn)定節(jié)電效益最大化。本實(shí)用新型提高了功率因數(shù)，減小了井場(chǎng)變壓器的容量，將發(fā)電能量回收利用，提高了直流母線能量的互饋共享及循環(huán)利用效率，還可以根據(jù)各油井抽油機(jī)的生產(chǎn)工藝狀況進(jìn)行個(gè)性控制，使整體系統(tǒng)節(jié)能效率提高。采油井低頻運(yùn)行時(shí)節(jié)能效果顯著，達(dá)30％以上。

本實(shí)用新型進(jìn)一步的特征，將在以下具體實(shí)施方式的描述中，得以清楚地記載。

附圖說(shuō)明

圖1是智能控制節(jié)能裝置的示意圖；

圖2是共直流母線設(shè)計(jì)的示意圖；

圖3是自動(dòng)上下沖程調(diào)整的流程圖；

圖4是間斷運(yùn)行模式的流程圖；

圖中符號(hào)說(shuō)明：

1.變頻器，2.能量回饋單元，3.防雷器，4.抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，QF表示總電源斷路器，KM1表示工頻交流接觸器，KM2表示變頻交流接觸器。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，380V三相交流電網(wǎng)與總電源斷路器QF串聯(lián)，在總電源斷路器QF后并聯(lián)有工頻交流接觸器KM1的三相供電電線上并聯(lián)有1～20臺(tái)抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4。在抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4與總電源斷路器QF之間串聯(lián)有變頻器1和變頻交流接觸器KM2(變頻器1的輸入端與總電源斷路器QF的輸出端連接，變頻器1的輸出端與變頻交流接觸器KM2連接)，工頻交流接觸器KM1與變頻器1、變頻交流接觸器KM2并聯(lián)在一起，并且變頻交流接觸器KM2和變頻交流接觸器KM2互鎖。變頻器1上串接有能量回饋單元2，多臺(tái)變頻器1和能量回饋單元2并聯(lián)在一起，能量回饋單元2的輸入端與變頻器1連接，能量回饋單元2的輸出端與總電源斷路器QF的輸出連接。

防雷器3連接于變頻器1的前端，總電源斷路器QF的后端。

能量回饋單元2能夠?qū)⒎答伳芰炕剌數(shù)诫娋W(wǎng)，避免能源浪費(fèi)。防雷器3與總電源斷路器QF的輸出端連接。

變頻交流接觸器KM2和工頻交流接觸器KM1的輸出通過(guò)電纜并聯(lián)后接入熱繼電器輸入端，熱繼電器輸出端連接抽油機(jī)電機(jī)。調(diào)平衡正向交流接觸器和調(diào)平衡反向交流接觸器輸出端并聯(lián)后連接抽油機(jī)調(diào)平衡電機(jī)。

本裝置工作時(shí)有工頻、變頻、間抽三種運(yùn)行方式。變頻交流接觸器KM2斷開(kāi)，工頻交流接觸器KM1閉合時(shí)，為工頻工作模式。。變頻交流接觸器KM2閉合，工頻交流接觸器KM1斷開(kāi)時(shí)，為變頻工作模式。

采油井組智能控制節(jié)能裝置能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償,電機(jī)功率因數(shù)得到提高。提高了功率因數(shù)，減小了井場(chǎng)變壓器的容量，將倒發(fā)電能量回收利用，提高了直流母線能量的互饋共享及循環(huán)利用效率，還可以根據(jù)各油井的生產(chǎn)工藝狀況進(jìn)行個(gè)性控制，使整體系統(tǒng)節(jié)能效率提高。

在抽油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，若電流超過(guò)設(shè)定最大值一定時(shí)間(超限時(shí)間)時(shí)，抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4供電斷開(kāi)，停止運(yùn)行。

在抽油機(jī)逆運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)載、過(guò)流、過(guò)壓、短路、缺相等故障時(shí)，抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的電源自動(dòng)斷開(kāi)，對(duì)電機(jī)起保護(hù)作用。

結(jié)合圖2，在變頻工作模式下，變頻器1的直流母線與能量回饋單元2直流母線用電纜連接起來(lái)，在抽油機(jī)載荷不平衡的情況下,下沖程時(shí)所發(fā)電能經(jīng)變頻器1的電容儲(chǔ)存,供其它抽油機(jī)上沖程時(shí)使用，實(shí)現(xiàn)共直流母線控制功能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果最大化。

如圖3所示，在變頻工作模式下，由變頻器控制器根據(jù)載荷、角位移以及母線電壓設(shè)置變頻器頻率給定值，輸出給抽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4。變頻器根據(jù)母線電壓變化，實(shí)現(xiàn)快上慢下(抽油機(jī)抽油桿下行是能量回饋單元自動(dòng)檢測(cè)到母線上的電壓)，快上慢下實(shí)現(xiàn)泵的有效充滿，提高產(chǎn)油效率(通過(guò)抽油機(jī)抽油桿拉壓式載荷或角位移傳感器信號(hào)的變化)。

如圖4所示，在間抽工作模式下，對(duì)于極低產(chǎn)井，可采用間斷運(yùn)行模式，節(jié)能效果進(jìn)一步加強(qiáng)。

以上所述僅對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡是在本實(shí)用新型的權(quán)利要求限定范圍內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。