一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵和拖动注水泵的鼠笼式电机，还包括智能矢量变频器、冗余压力控制器和压力传感器。本实用新型专利技术通过采用智能矢量变频器对鼠笼式电机进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机在低速下输出转矩，实现注水泵带载启动，且启动电流小；通过压力传感器实时监测注水压力变化，由冗余压力控制器将注水压力信号与智能矢量变频器频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力；在鼠笼式电机尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机的排风量，降低电机温升。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于油田注水
，具体涉及一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置。
技术介绍
在长庆油田开发生产过程中，注水增压系统是保证注水量完成的重要措施，目前普遍采用鼠笼式电机拖动柱塞式注水泵进行增压。注水过程中，由于受注水井井数变化、配注量动态调整等因素影响，常出现注水站配注量与注水泵排量不匹配的情况，通常是以大于配注量的泵排量注水，再将多余的高压水通过回流管线打回储水罐；注水过程中受地层吸水状况变化、注水泵泵效下降等因素影响，容易造成注水压力波动，导致注水井经常出现超欠注现象。受注水量的调配或注水泵检修影响，需要经常进行启、停泵和并泵运行。目前鼠笼式电机拖动的注水泵启、并泵的操作流程是：首先打开回流阀泄压，然后启动注水泵，最后再调节回流阀将注水压力调整到需要的值，正常注水。泄压时将大量高压水变成低压水，造成能量浪费，同时影响注水时率，且人工操作高压回流阀存在一定的安全风险。
技术实现思路
本技术的目的是解决鼠笼式电机拖动的注水泵不能带载荷启动以及注水压力波动造成的回流量大的问题。为此，本技术提供了一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵和拖动注水泵的鼠笼式电机，还包括智能矢量变频器、冗余压力控制器和压力传感器；所述智能矢量变频器与三相交流电源连接，所述压力传感器设于注水泵汇管端，该压力传感器将压力信号馈送至冗余压力控制器，冗余压力控制器将接受到的压力信号与智能矢量变频器的频率输出形成闭环控制，所述智能矢量变频器与鼠笼式电机连接，通过智能矢量变频器输出频率改变鼠笼式电机的转速。所述智能矢量变频器设有输出电抗器。所述鼠笼式电机的尾部设有强冷独立风机。所述智能矢量变频器型号为CPC2200C43A。所述冗余压力控制器型号为DTA10N-P。本技术的有益效果是：本技术提供的这种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，通过采用智能矢量变频器对鼠笼式电机进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机在低速下输出转矩，实现注水泵带载启动，且启动电流小；通过压力传感器实时监测注水压力变化，由冗余压力控制器将注水压力信号与智能矢量变频器频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力；在鼠笼式电机尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机的排风量，降低电机温升。下面将结合附图做进一步详细说明。附图说明图1是本技术的组成示意图。图中：1、智能矢量变频器；2、冗余压力控制器；3、输出电抗器；4、压力传感器；5、注水泵；6、鼠笼式电机；7、强冷独立风机。具体实施方式实施例1：如图1所示，本实施例提供了一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵5和拖动注水泵5的鼠笼式电机6，还包括智能矢量变频器1、冗余压力控制器2和压力传感器4；所述智能矢量变频器1与三相交流电源连接，所述压力传感器4设于注水泵5汇管端，该压力传感器4将压力信号馈送至冗余压力控制器2，冗余压力控制器2将接受到的压力信号与智能矢量变频器1的频率输出形成闭环控制，所述智能矢量变频器1与鼠笼式电机6连接，通过智能矢量变频器1输出频率改变鼠笼式电机6的转速，达到自动调节注水压力和自动稳压注水的目的。本实施例实施过程：由压力传感器4实时监测注水泵5汇管端的压力，并把压力信号馈送至冗余压力控制器2，并将压力信号与智能矢量变频器1的频率输出形成闭环控制，通过智能矢量变频器1对鼠笼式电机6进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机6在低速下输出转矩，实现注水泵5带载启动，同时通过调节智能矢量变频器1输出频率自动调节注水压力。注水泵5启动过程时智能矢量驱动器采用软启动，鼠笼式电机6和注水泵5缓慢启动运转。实施例2：在实施例1的基础上，智能矢量变频器1设有输出电抗器3，增大了变频器到电动机的有效传输距离，有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。在本实施例中鼠笼式电机6的尾部设有强冷独立风机7，提高在低速下鼠笼式电机6的排风量，降低鼠笼式电机6温升。实施例3：在实施例2的基础上，采用本技术鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置在功率为185kW的鼠笼式电机6拖动的注水泵5（型号5DS-25.7/20）上试验运行，智能矢量变频器1接三相交流电源，智能矢量变频器1通过接输出电抗器3控制鼠笼式电机6，鼠笼式电机6拖动注水泵5运转，在注水压力为17MPa时，最大启动电流为300A，小于电机的额定电流，启动较平稳；在目标压力为18.5MPa时，注水压力波动小于0.1MPa；在电机尾部增加强冷独立风机7后，电机外壳温度降低了5℃，完全消除了站内回流，综合节电率达到20%。在本实施例中，智能矢量变频器1型号为CPC2200C43A，冗余压力控制器2型号为DTA10N-P，输出电抗器3型号为LM-ACR4002，压力传感器4型号为YSH-131CR，强冷独立风机7型号为G-112A。综上所述，本技术提供的这种鼠笼式电机6拖动的注水泵5带载启动稳压注水装置，通过采用智能矢量变频器1对鼠笼式电机6进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机6在低速下输出转矩，实现注水泵5带载启动，且启动电流小；通过压力传感器4实时监测注水压力变化，冗余压力控制器2将注水压力信号与智能矢量变频器1频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力；在鼠笼式电机6尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机6的排风量，降低电机温升。本实施例没有详细叙述的技术属本行业的公知常识或常用技术手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本技术的举例说明，并不构成对本技术的保护范围的限制，凡是与本技术相同或相似的设计均属于本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵（5）和拖动注水泵（5）的鼠笼式电机（6），其特征在于：还包括智能矢量变频器（1）、冗余压力控制器（2）和压力传感器（4）；所述智能矢量变频器（1）与三相交流电源连接，所述压力传感器（4）设于注水泵（5）汇管端，该压力传感器（4）将压力信号馈送至冗余压力控制器（2），冗余压力控制器（2）将接受到的压力信号与智能矢量变频器（1）的频率输出信号形成闭环控制，所述智能矢量变频器（1）与鼠笼式电机（6）连接，通过智能矢量变频器（1）输出频率改变鼠笼式电机（6）的转速。

【技术特征摘要】
1.一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵（5）和拖动注水泵（5）的鼠笼式电机（6），其特征在于：还包括智能矢量变频器（1）、冗余压力控制器（2）和压力传感器（4）；
所述智能矢量变频器（1）与三相交流电源连接，所述压力传感器（4）设于注水泵（5）汇管端，该压力传感器（4）将压力信号馈送至冗余压力控制器（2），冗余压力控制器（2）将接受到的压力信号与智能矢量变频器（1）的频率输出信号形成闭环控制，所述智能矢量变频器（1）与鼠笼式电机（6）连接，通过智能矢量变频器（1）输出频率改变鼠笼式电机（6）的转速。
2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯建设，薛建强，王林平，郭占春，刘丰宁，郑刚，魏立军，程颢，刘一山，晏耿成，王曼，张倩，杨会丰，覃川，赵防震，郭煜锴，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11