节能变频补偿控制柜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能变频补偿控制柜包括主控部分、辅助控制部分；所述主控部分由380V电源经过断路器ZK控制后，分为两路电路：一路为变频回路，另一路为旁路回路；所述变频回路经过电流互感器TAB后，通过交流接触器KM2进入就频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器KM3；旁路回路由交流接触器KM1构成，并与交流接触器KM2、变频器BPQ、交流接触器KM3并联，在出线端与KM3连接后汇总进入热继电器RJ，通往外部抽油机电机M；本实用新型专利技术具有：可根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，既节约电能，又增加原油产量的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种为现场采油而制作的节能变频补偿控制柜。
技术介绍
在石油开采中，电费支出约占吨油生产成本的三分之一，抽油机作为油田最基本的设备，其节能降耗显得更加重要，资料显示，我国电力消耗仅次于美国，位居世界第二，而我国的吨油成本是国外吨油成本的好几倍。尽可能的节能增效，同国际水平接轨，这是我国石油工业的必然趋势。游梁式抽油机每个冲次有重载、轻载、发电三种工作状态，抽油机属位能性负载， 尤其当配重不平衡时，电动机由于位能或惯性，在整个冲次某个阶段，负载拖动电动机的转速比变频器输出频率所对应的转速还要高，电动机处于在生发电状态，产生的在生电能传输直流侧滤波电容上，形成泵升电压。因此，这部分在生能量必须处理，普通变频器的输入是二极管整流，能量不能反向流动，上述能量不能流回电网，处理在生能量的方法为能量消耗，是在变频器直流侧加放电电阻单元组件，将在生电能通过专门的能耗制动电路消耗在功率电阻上，转化为热能，因此称为电阻能耗制动，为保证系统安全运行，这部分电能不得不被丢失和消耗。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷，本技术提供了一种节能变频补偿控制柜。它可根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，即节约电能，又增加原油产量。本技术采取以下技术方案来实现的，节能变频补偿控制柜包括主控部分、辅助控制部分；所述主控部分由380V电源经过断路器S(控制后，分为两路电路一路为变频回路，另一路为旁路回路；所述变频回路经过电流互感器TAB后，通过交流接触器KM2进入就频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器KM3 ；旁路回路由交流接触器KMl构成，并与交流接触器KM2、变频器BPQ、交流接触器 KM3并联，在出线端与KM3连接后汇总进入热继电器RJ，通往外部抽油机电机M。所述辅助控制部分位置接近信号中的信号输入到智能控制器FCC-A，经过智能控制器FCC-A转化，输出给变频器BPQ —个控制信号，变频器BPQ进行频率变换，从而控制抽油机的电动机M的转速。所述变频器BPQ上有电源输入端子R、S、T和输出端子U、V、W，所述交流接触器KM2 通过电源输入端子R、S、T进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后由输出端子U、V、W进入交流接触器KM3。所述智能控制器FCC-A与变频器BPQ有相互匹配的接线端子CM、1ST、2ST。所述变频器BPQ上有故障信号接口 ALM1、ALM2。综上所述本技术具有以下有益效果1、可根据油井的实际供液能力，动态调整抽取速度，即节约电能，又增加原油产量。2、使用变频器后，电动机功率因数可由0. 25 0. 50提高到0. 90以上，从而减轻了电网和变压器的负担，降低了线损。3、冲次任意调节，不需停产调节速度，解决了因调速造成的停产，从而提高了生产效率。4、通过变频对抽油机转速的调节，根据抽油机的特殊工况，把转速控制细划为上冲程转速控制和下冲程转速控制，在上冲程电机提高转速，下冲程电机减低转速，从而减少漏失，提高泵交。5、操作极为简单，一改商用变频器只有专家才能使用的复杂产品概念，设两段速调节冲次，无需复杂设定，程序充分简化，不会因操作而出现错误。附图说明图1为本技术节能变频补偿控制柜的电路原理图。具体实施方式如图1所示，一种节能变频补偿控制柜包括主控部分、辅助控制部分；所述主控部分由380V电源经过断路器S(控制后，分为两路电路一路为变频回路，另一路为旁路回路；所述变频回路经过电流互感器TAB后，通过交流接触器KM2进入就频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后进入交流接触器KM3 ；旁路回路由交流接触器KMl构成，并与交流接触器KM2、变频器BPQ、交流接触器 KM3并联，在出线端与KM3连接后汇总进入热继电器RJ，通往外部抽油机电机M。所述辅助控制部分位置接近信号中的信号输入到智能控制器FCC-A，经过智能控制器FCC-A转化，输出给变频器BPQ —个控制信号，变频器BPQ进行频率变换，从而控制抽油机的电动机M的转速。所述变频器BPQ上有电源输入端子R、S、T和输出端子U、V、W，所述交流接触器KM2 通过电源输入端子R、S、T进入变频器BPQ，再经过变频器BPQ变频后由输出端子U、V、W进入交流接触器KM3。所述智能控制器FCC-A与变频器BPQ有相互匹配的接线端子CM、1ST、2ST。所述变频器BPQ上有故障信号接口 ALM1、ALM2。辅助控制部分由智能控制器、位置接近信号(器)及二次线路组成。按其路中电压性质又分为DC24V智能控制器输出线路、AC220V控制回路、电流回路。本技术节能变频补偿控制柜的柜体结构为户外型低压动力配电柜，封闭式结构，外壳可采用优质钢板弯制焊接，表面高压静电喷塑处理，抗腐蚀能力强，防护等级高。带有强制风冷，自动控制，内设温度检测，调节环节，以满足环境要求。该柜体还具有结构紧凑，检修方便等特点。工作时柜体通过接在控制器FCC-A出线端的探测头(固定安装的磁电型接近开关)与附在抽油机飞轮上的磁铁0块)的感应，所产生的信号(位置接近信号)经控制器 FCC-A输出，分别控制变频器的1ST和2ST相互转换动作(即1ST闭合，2ST同步断开；2ST 闭合，则1ST同步打开)，飞轮每冲程上、下各一次(即每一周期2次，每钟为2-3个周期)， 变频器频率也随之每周期变换2次，即控制变频器频率变换，最终实现动态调整抽取速度， 达到即节约电能，又增加原油产量的目的。柜内变频系统具有自检、保护功能，可实现过流、过压、欠压、过载保护。变频器具有自启动及故障后切换至工频的功能，保证配电箱出现故障后的整个装置的连续工作。变频器内置输入滤波装置，全程噪声过滤，对电网的干扰是普通商用变频器的1/4，并可柔性启动，降低电网载荷冲击，对电机和设备无冲击。变频装置具有全电压自动跟踪，自动计算最佳制动力矩，用户不必自己设定任何参数。简化应用环节的操作。此外，该柜体结构紧凑，占地面积小，适合油田现场状况；可实行野外无人值守，全自动设计，不必更换机械设备即可任意控制抽油速度；适用于不同地域、结构的油井和不同气候、环境条件的场合。本装置针对抽油机工作原理，选用四象限变频器，电源是交-直-交系统，通过加装双PWM(矩形等幅脉冲宽度调制)回馈装置，使变频器电网侧变流器成为可逆的，可将再生电能变换成和电网电源同步、同相位的正弦交流电、就地回送到电网。弥补了使用普通变频器致使这部分(约15 25% )电能损失的缺憾。由于使用了正弦波PWM电流回馈及滤波和电抗器一体化装置，回收的电能完全符合国家电网标准。变频柜中变频器起到变频调整的作用，且只有两种预先设定的频率。通过变频对抽油机转速的调节，根据抽油机的特殊工况，把转速控制细划为上冲程转速控制和下冲程转速控制，在上冲程电机提高转速，下冲程电机减低转速，从而减少能量损失，提高泵交。输入控制器FCC-A的是无源接点信号(磁电型接近开关与磁铁的感应产生)，控制器输出的是两个无源接点(需承受变频器传来的MV电压)IK和I来控制变频器1ST和 2ST动作，根据实际情况，磁电型接近开关随着抽油机的飞轮第一次接通(瞬时状态)时， IK保持接通并保持，磁电型接近开关随着抽油机飞轮的转动第二次接通(瞬时状态)时， 2K保持接通并保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种节能变频补偿控制柜，其特征在于：它包括主控部分、辅助控制部分；所述主控部分由３８０Ｖ电源经过断路器ＺＫ控制后，分为两路电路：一路为变频回路，另一路为旁路回路；所述变频回路经过电流互感器ＴＡＢ后，通过交流接触器ＫＭ２进入就频器ＢＰＱ，再经过变频器ＢＰＱ变频后进入交流接触器ＫＭ３；旁路回路由交流接触器ＫＭ１构成，并与交流接触器ＫＭ２、变频器ＢＰＱ、交流接触器ＫＭ３并联，在出线端与ＫＭ３连接后汇总进入热继电器ＲＪ，通往外部抽油机电机Ｍ；所述辅助控制部分位置接近信号中的信号输入到智能控制器ＦＣＣ－Ａ，经过智能控制器ＦＣＣ－Ａ转化，输出给变频器ＢＰＱ一个控制信号，变频器ＢＰＱ进行频率变换，从而控制抽油机的电动机Ｍ的转速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖曙，
申请(专利权)人：安徽钟南电器有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：34