专利名称：带有电容补偿的抽油机节能控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子控制技术领域的装置，具体是一种带有电容补偿的抽油 机节能控制电路。
背景技术：
目前，中国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，这是中国石油工业的必然趋势。在吨油成本中，电费支出约占生产成本的三分之一，而 且随着油田的进一步开采，在稳产的基础上，节能、增效、增产、降耗，显得十分重要。抽油机 作为油田最基本的设备，针对抽油机的节能降耗显得更有意义。具初步估计，仅大庆油田， 每年新上的油井大约有7000 口，大多数的油井还是在使用传统的抽油机控制柜，这种抽油 机控制柜并没有针对抽油机的节能降耗进行改进，能耗比较高。而全国的油田众多，如果能 有降低抽油机能耗的节能控制装置，将为国家节省巨大的电力资源。现有的抽油机在使用时还存在电机启动瞬间对电网和设备造成很大冲击的问题。 当电机在工频状态下启动时，启动电流相当于3 7倍额定电流，因此通常在电机带载启动 时，会对设备和供电电网造成很大的冲击，导致对电网容量要求过高。且在启动瞬间产生大 电流和震动，对设备极为不利，严重时还会发生抽油机断托等现象。
实用新型内容本实用新型针对上述现有技术的不足与缺陷，提供一种带有电容补偿的抽油机节 能控制电路，通过在抽油机控制柜中加入变频器，并在变频回路中加入电容补偿电路，从而 提高油井的产量和泵效，对功率因数进行补偿，避免电机启动时对电网设备造成冲击，并实 现冲次任意调节以及分段转速控制。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括两路电路一路为变 频回路，另一路为工频回路；所述变频回路中电流经过第一断路器后，再由输入电抗器进入变频器，经过变频 器变频后进入一个第一接触器，第一断路器与输入电抗器之间设有电容补偿电路；所述工频回路包括第二断路器和第二接触器，第二断路器和第二接触器KM2串 连；上述工频回路与变频回路并联后经两个电流互感器与电机相连。依照本实用新型较佳实施例所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，所述电 容补偿电路，包括断路器、避雷针、4个接触器、4个小断路器、三个电容器，断路器一端接 在断路器与输入电抗器之间，另一端分别与四个小断路器相连，四个小断路器的另一端分 别与四个电容器相连，断路器和四个小断路器之间设有避雷针。依照本实用新型较佳实施例所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，所述电 容器，为三个电容串联。依照本实用新型较佳实施例所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，本实用新型还包括电流测量电路，该电路包括3个电流互感器以及三个有功电度表，3个电流互 感器分别与一有功电度表串联，三支电路并联后接地。本电路主要作用为测量电机A，B, C 三相负荷电流，以及将来需要计量时预留的有功电度表的电流线圈测量接线接口。依照本实用新型较佳实施例所述的抽油机变频节能装置，本实用新型为电路控制 的电机为75KW电机。与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果1、提高油井的产量和泵效。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。例如对于稠油井可以降低冲次，提高泵效，减少泵的空行程。对大 多数的油井，可以提高泵效15 30% ；2、功率因数补偿。电费成本较高，且无功损耗带来的费用也计量到用电成本里。使 用变频器改造后，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，节省了无功损耗的电费；3、对电网和设备无冲击。在变频改造后就可以实现电机真正意义上的柔性启动， 将会使启动电流大大降低，既节能又减少了对电网的冲击。避免了电动机、变速箱、抽油机 等过大机械冲击，大大延长了泵及相关设备的使用寿命；4、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。可以不用更换皮带轮来调节合适冲次，以达到满足泵效的情况下用最少的电；5、分段转速控制。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，通过分别对上下冲程转速的适当调节，从 而减少漏失，提高泵效。
图1是本实用新型的主电路图；图2是本实用新型的实施例的电流测量电路电路图；图3是本实用新型实施例的的出线电流测量电路电路图；图4是本实用新型实施例中的电容补偿电路的电气原理图，
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例作详细说明本实施例在以本实用新型技术 方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护 范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括断路器QF1、断路器QF2、断路器1QF、变频器BPQ、电流 互感器ITAa-c、电流互感器2TAa-c、输入电抗器DKQ、接触器KM1-2，其中外接电源分别进入两路电路一路为变频回路，另一路为工频回路；所述变频回路中经过断路器QF2后，再由输入电抗器DKQ进入变频器BPQ，经过变 频器BPQ变频后进入接触器KM1，断路器QF2与输入电抗器DKQ之间设有电容补偿电路；所述工频回路包括断路器QF1和接触器KM2，断路器QF1和接触器KM2串连；上述工频回路与变频回路并联后经电流互感器ITAa-c和电流互感器2TAa_c与电 机相连。[0029]所述电容补偿电路，包括断路器1QF、避雷针F、接触器1KM1-4、小断路器1QF1-4、 三个电容器1C1-4，断路器1QF —端接在断路器QF2与输入电抗器DKQ之间，另一端分别与 四个小断路器1QF1-4相连，四个小断路器1QF1-4的另一端分别与四个电容器1C1-4相连， 断路器1QF和四个小断路器1QF1-4之间设有避雷针F。如图2所示，是本实施例中的电流测量电路电路图，该电路包括3个电流互感器 ITAa-c以及三个有功电度表Wh，电流互感器lTAa、lTAb、lTAc分别与一有功电度表Wh串 联，三支电路并联后接地。本图主要作用为测量电机A，B，C三相负荷电流，以及将来需要计 量时预留的有功电度表的电流线圈测量接线接口。如图3所示，表示图1所示电路中工频回路与变频回路并联端与电流互感器 ITAa-c和电流互感器2TAa-c之间的使用有功电度表Wh测量的示意图。如图4所示，是本实施例电容补偿电路的电气原理图，电路中包括转换开关SA、 补偿器JKG、熔断器FU2-5，接触器1-4KM、电流互感器2TAa-c，熔断器FU2 —端与图1电路中 的L12相连，另一端分别与转换开关SA的5、7、9、11、13端口相连，转换开关SA的端口 3与 N相连，转换开关SA的8、10、12、14端口分别与接触器1-4KM相连，接触器1-4KM的该端还 分别与补偿器JKG的K1、K2、K3、K4相连，接触器1-4KM的另一端与补偿器JKG的COM端口 并联后与与N相连，补偿器JKG的端口 Ua、Ub、Uc分别通过熔断器FU3-5与L31-33相连，端 口 Un与N相连，补偿器JKG的端口 la la，lb lb，Ic Ic分别与电流互感器2TAa_c相连， 补偿器JKG的端口 PL、PN分别与转换开关SA的端口 6、4相连，端口 PG接地。
权利要求一种带有电容补偿的抽油机节能控制电路，包括两路电路一路为变频回路，另一路为工频回路，其特征在于所述变频回路中电流经过第一断路器后，再由输入电抗器进入变频器，经过变频器变频后进入一个第一接触器，第一断路器与输入电抗器之间设有电容补偿电路；所述工频回路包括第二断路器和第二接触器，第二断路器和第二接触器串连；上述工频回路与变频回路并联后经两个电流互感器与电机相连。
2.如权利要求1所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，其特征在于，所述电容 补偿电路，包括断路器、避雷针、4个接触器、4个小断路器、三个电容器，断路器一端接在 断路器与输入电抗器之间，另一端分别与四个小断路器相连，四个小断路器的另一端分别 与四个电容器相连，断路器和四个小断路器之间设有避雷针。
3.如权利要求2所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，其特征在于，所述电容 器，为三个电容串联。
4.如权利要求1所述的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，其特征在于，还包括电 流测量电路，该电路包括3个电流互感器以及三个有功电度表，3个电流互感器分别与一 有功电度表串联，三支电路并联后接地。
专利摘要一种电子控制技术领域的带有电容补偿的抽油机节能控制电路，包括两路电路一路为变频回路，另一路为工频回路，所述变频回路中电流经过第一断路器后，再由输入电抗器进入变频器，经过变频器变频后进入一个第一接触器，第一断路器与输入电抗器之间设有电容补偿电路；所述工频回路包括第二断路器和第二接触器，第二断路器和第二接触器串连；上述工频回路与变频回路并联后经两个电流互感器与电机相连。本实用新型通过在抽油机控制柜中加入变频器，并在变频回路中加入电容补偿电路，从而提高油井的产量和泵效，对功率因数进行补偿，避免电机启动时对电网设备造成冲击，并实现冲次任意调节以及分段转速控制。
文档编号G01R11/00GK201639303SQ20092028633
公开日2010年11月17日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者刘永辉, 叶晓燕, 王启节 申请人:上海德力西集团有限公司