专利名称：抽油机专用控制远传柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田用抽油机专用控制装置，特别是涉及一种将抽油机井的电 气控制柜和单井远传计量柜合二为一，实现了两个柜体有效整合，大大縮小体积，简化 重复的功能的抽油机专用控制远传柜。
背景技术：
目前，用于油田抽油机的控制柜存在型号多、生产厂家多、电气元件不统一、能耗 大等诸多问题，给油井安全可靠生产和维护工作带来很大的难度。问题集中表现在1、 同一种元件出自不同生产厂家，产品采购复杂化；2、 同一种功能的选件及接线不一样，给维护增加一定难度；3、 柜内控制回路元器件多，接线复杂，检修和维护工作量大， 一旦发生故障，抢修 时间长，油井停产时间长；4、 有的控制柜没有设置无功补偿电容器器，造成抽油机功率因数低，有的控制柜配 套的无功补偿电容器器的保护功能不健全；5、 控制柜的主要耗电元件接触器为普通型，没有考虑节能效果。 特别是在开发井口原油计量远传技术中，需要在井场新设置一台计量远传柜，计量远传柜又需要从控制柜取电源和电流、电压数据。这样，造成了一口井两台柜子的现象， 不利于油井的管理和维护。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种整合电气控制和油井计量两项功能， 提高运行可靠性，降低柜子自身能耗，将抽油机井的电气控制柜和单井远传计量柜合二 为一的抽油机专用控制远传柜。本实用新型所采用的技术方案是 一种抽油机专用控制远传柜，包括有设置于柜体 内的抽油机控制单元和单井远传计量单元，所述的抽油机控制单元与单井远传计量单元 是通过计量端子连接。所述的抽油机控制单元包括有主回路和与之相连的控制回路两部分，其中，主回路 的输入端连接电源，输出端分别连接计量端子、电机M和控制回路。所述的主回路包括有电流互感器CT，电流互感器CT的输出端连接计量端子，电源通过电流互感器CT连接总开关QS的输入端，以及远传开关QS4和修井开关QS1的输入 端；其中，所述的总开关QS的输出端分别连接永磁接触器KM的主触点的输入端及控制 回路，永磁接触器KM的输出端通过电机综合保护器FS连接电机，永磁接触器KM的输出端还通过电容器开关QS3连接电容器C，以及通过避雷器BLQ接地；所述的远传开关QS4的输出端连接计量端子3，修井开关QS1的输出端连接修井插座CZ。所述的控制回路包括有电机综合保护器FS，其中，电机综合保护器FS的接线端子1和接线端子9以及接线端子4均通过急停开关SB3、控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS的接线端子5则通过永磁接触器KM的线圈及控制回路开关QS2连接主回路，而电机综合保护器FS的接线端子3直接通过控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS的接线端子7为启动开关SB1;电机综合保护器FS的接线端子8为停止开关SB2;电机综合保护器FS的接线端子10通过报警铃及控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS的接线端子9与接线端子10之间设置有控制报警铃的常开触点。所述的抽油机控制单元设置于柜体的下部，所述的单井远传计量单元及连接抽油机 控制单元与单井远传计量单元之间的计量端子设置于柜体上部。本实用新型的抽油机专用控制远传柜，具有如下特点和效果(1) 抽油机专用控制远传柜将抽油机井的电气控制柜和单井远传计量柜合二为一， 实现了两个柜体有效整合，不仅体积大大縮小，而且重复的功能得到简化。将原来控制 柜的二次计量部分取消，由单井远传系统实现电参数的计量与远传。(2) 选用TNM-TDBA1电机综合保护控制器，将保护和控制功能集中在一起，大大简 化了控制回路。该保护器采用单片机为主控制元件，运用数字处理及控制技术，具有速 度快、精度高、控制功能强大等优点，由于采用数码管显示及按键，使人、机交互操作 更方便。(3) 充分考虑了节能功能。 一是选用了节能的YDC系列永磁接触器或双线圈接触器， YDC系列接触器线圈采用永磁式结构，通过永磁体的物理吸合进行保持，具有节能和运行 可靠的特点；二是设置异步电机无功就地补偿电容器器，选用额定电压为0.45KV的补偿 电容器，且电容器具有短路和过电压保护，使电容器运行更加可靠。(4) 增加了过电压保护功能。选用Y1.5W-0.28/1.3避雷器抑制操作过电压和大气 过电压，减小了过电压对电机、电容器等设备造成的损坏。
图1是本实用新型的抽油机控制单元与单井远传计量单元结合的示意图；图2是本实用新型的抽油机控制单元中主回路的电路原理图；图3是本实用新型的抽油机控制单元中控制回路的电路原理图；图4是本实用新型柜体内部分布区域图的侧面视图；图5a是本实用新型柜体内部前部分的设置结构示意图；图5b是本实用新型柜体内部后部分的设置结构示意图；图5c是本实用新型柜体右侧面的设置结构示意图。其中1:抽油机控制单元 2:单井远传计量单元3:计量端子具体实施方式
以下结合附图给出具体实施例，进一步说明本实用新型的抽油机专用控制远传柜。如图1所示，本实用新型的抽油机专用控制远传柜，包括有设置于柜体内的抽油机 控制单元1和单井远传计量单元2，所述的抽油机控制单元1与单井远传计量单元2是通 过计量端子3连接。所述的抽油机控制单元1包括有主回路和与之相连的控制回路两部 分，其中，主回路的输入端连接电源，输出端分别连接计量端子3、电机M和控制回路。如图2所示，所述的主回路包括有电流互感器CT，电流互感器CT的输出端连接计 量端子3，电源通过电流互感器CT连接总开关QS的输入端，以及远传开关QS4和修井开 关QS1的输入端；其中，所述的总开关QS的输出端分别连接永磁接触器KM的主触点的 输入端及控制回1^，永磁接触器KM的输出端通过电机综合保护器FS连接电机，永磁接 触器KM的输出端还通过电容器开关QS3连接电容器C，以及通过避雷器BLQ接地；所述 的远传开关QS4的输出端连接计量端子3，修井开关QS1的输出端连接修井插座CZ。如图3所示，所述的控制回路包括有电机综合保护器FS，其中，电机综合保护器 FS的接线端子1和接线端子9以及接线端子4均通过急停开关SB3、控制回路开关QS2 连接主回路；电机综合保护器FS的接线端子5则通过永磁接触器KM的线圈及控制回路 开关QS2连接主回路，而电机综合保护器FS的接线端子3直接通过控制回路开关QS2连 接主回路；电机综合保护器FS的接线端子7为启动开关SB1;电机综合保护器FS的接线 端子8为停止开关SB2;电机综合保护器FS的接线端子10通过报警铃及控制回路开关 QS2连接主回路;电机综合保护器FS的接线端子9与接线端子10之间设置有控制报警铃 的常开触点。如图4所示，本实用新型的柜体内部划分有四个空间A、 B、 C、 D，即，位于柜体 上半部前部分的第一空间A、位于柜体上半部后部分的第二空间B、位于柜体下半部前部 分的第三空间C、位于柜体下半部后部分的第四空间D。如图5a、 5b、 5c所示，所述的抽油机控制单元1设置于柜体的第5空间C、第四空 间D内，所述的单井远传计量单元2及连接抽油机控制单元1与单井远传计量单元2之 伺的计量端子3设置于柜体的第一空间A、第二空间B内。其中，第一空间A中设置有向单井远传计量单元2提供直流电压的直流电源、构成 单井远传计量单元2的电力采集模块；第二空间B中设置有构成单井远传计量单元2的 稳压变压器、电量模块，以及连接抽油机控制单元l的远传开关QS4，计量端子3的端子 排；第三空间C中设置有主回路中的总开关QS、修井开关QS1、永磁接触器KM、电机综 合保护器FS、电容器开关QS3，连接在主回路^控制回路之间的控制回路开关QS2，以及 修井插座CZ;第四空间D中设置有位于主回路的电容器C、避雷器BLQ、电流互感器CT，位于控制回路的报警铃。在柜体侧面还设置有一小门，其内设置有启动按扭SB1、停止按扭SB2、和急停按扭SB3。设置在第一空间A、第二空间B、第三空间C、第四空间D、以及柜体侧面小门中的 各部件之间的相互连接如图2、图3中所示的各部件之间的连接。 在本实用新型的实施例中，使用各部件的型号如下 总开关QS TM30H-100W/33002 100A永磁接触器KM YDCI-115-11 380V电机综合保护器FS T醒-TDBA1DZ47LE-60/3P+N 40A DZ47-63/2P 6A DZ47-63/4P 6A DZ47-63〃3P 40A BSMJ -0. 45-16-3 16Kvar Y1.5W-0. 28/1.3 BH-0. 66 150/5A 0. 2级 CJK22-11/PG带保护 CJK22-11/PR带保护 CJK22-11MS/ R带保护 30A PJ-13北京雅丹石油技术开发有限公司生产 本实用新型的抽油机专用控制远传柜的使用过程如下1、 首先合上电源总开关QS。2、 将电机综合保护器FS面板上的自/手动开关置所需的运行方式，合上控制开关 QS2，电机综合保护器FS电源指示灯亮。3、 起动电机A、 手动将电机综合保护器FS面板上的自/手动开关置手动位置，按下起动按钮 SB1，电机综合保护器内部常开接点4-5闭合，使永磁接触器KM线圈吸合，电机M起动 运行电机综合保护器FS面板上的运行指示灯亮。B、 自动电机综合保护器FS面板上的自/手动开关置自动位置，按设定的延时，电 机综合保护器FS内部常开接点4-5闭合，使永磁接触器KM线圈得电吸合，电机M起动 运行，电机综合保护器FS面板上的运行指示灯亮。4、 电机M的停止按下停止按钮SB2，电机综合保护器FS内部常开接点4-5打开， 永磁接触器KM线圈失电释放，其主触点打开，电机M停止，电机综合保护器FS指示灯修井开关QS1 控制回路开关QS2 远传开关QS4 电容器开关QS3 电容器C 避雷器BLQ 电流互感器CT 启动按扭SB1 停止按扭SB2 急停按钮SB3 修井插座CZ 计量端子单井远传计量单元熄灭(自动、手动起动状态均可)。5、 急停复位如果现场出现紧急情况或停止复位时按急停按钮SB3。6、 停电复电后的自起功能当选择自动运行方式时，停电后复电时(5分钟之内)，电机综合保护器FS经延时后自动起动电机M运行。但若停电超过5分钟此功能失效，电 机不再自起动。电机综合保护器FS具有延时自起报警功能，停电复电时，电机综合保护 器FS内的报警接点9-10闭合，警铃响，30秒钟电机起动后停止。7、 在故障排除时或初次调试电机综合保护器FS时，FS会自锁保护，必须按住停止 按钮SB2或急停按钮SB3数秒使其复位，才能再启动电机M。8、 当开关置自动运行状态时可按下停止按钮SB2停止电机运行，再按起动按钮SB1 可手动起动电机运行；若还想自动延时起动，可按下急停按钮SB3两次，电机按设定延 时起动，并有警铃警告井旁人员离开。
权利要求1.一种抽油机专用控制远传柜，包括有设置于柜体内的抽油机控制单元(1)和单井远传计量单元(2)，其特征在于，所述的抽油机控制单元(1)与单井远传计量单元(2)是通过计量端子(3)连接。
2. 根据权利要求1所述的抽油机专用控制远传柜，其特征在于，所述的抽油机控制 单元(l)包括有主回路和与之相连的控制回路两部分，其中，主回路的输入端连接电源， 输出端分别连接计量端子(3)、电机M和控制回路。
3. 根据权利要求2所述的抽油机专用控制远传柜，其特征在于，所述的主回路包括 有电流互感器CT，电流互感器CT的输出端连接计量端子(3),电源通过电流互感器 CT连接总开关QS的输入端，以及远传开关QS4和修井开关QS1的输入端；其中，所述的 总开关QS的输出端分别连接永磁接触器KM的主触点的输入端及控制回路，永磁接触器 KM的输出端通过电机综合保护器FS连接电机，永磁接触器KM的输出端还通过电容器开 关QS3连接电容器C，以及通过避雷器BLQ接地；所述的远传开关QS4的输出端连接计量 端子(3)，修井开关QS1的输出端连接修井插座CZ。
4. 根据权利要求2所述的抽油机专用控制远传柜，其特征在于，所述的控制回路包 括有电机综合保护器FS，其中，电机综合保护器FS的接线端子1和接线端子9以及接 线端子4均通过急停开关SB3、控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS的接 线端子5则通过永磁接触器KM的线圈及控制回路开关QS2连接主回路，而电机综合保护 器FS的接线端子3直接通过控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS的接线 端子7为启动开关SB1;电机综合保护器FS的接线端子8为停止开关SB2;电机综合保 护器FS的接线端子10通过报警铃及控制回路开关QS2连接主回路；电机综合保护器FS 的接线端子9与接线端子10之间设置有控制报警铃的常开触点。
5. 根据权利要求l所述的抽油机专用控制远传柜，其特征在于，所述的抽油机控制 单元(1)设置于柜体的下部，所述的单井远传计量单元(2)及连接抽油机控制单元(1) 与单井远传计量单元(2)之间的计量端子(3)设置于柜体上部。
专利摘要本实用新型公开一种抽油机专用控制远传柜，包括有设置于柜体内的抽油机控制单元和单井远传计量单元，所述的抽油机控制单元与单井远传计量单元是通过计量端子连接。所述的抽油机控制单元包括有主回路和与之相连的控制回路两部分，其中，主回路的输入端连接电源，输出端分别连接计量端子、电机M和控制回路。本实用新型将抽油机井的电气控制柜和单井远传计量柜合二为一，实现了两个柜体有效整合，不仅体积大大缩小，而且重复的功能得到简化。将原来控制柜的二次计量部分取消，由单井远传系统实现电参数的计量与远传。具有速度快、精度高、控制功能强大等优点，由于采用数码管显示及按键，使人、机交互操作更方便。减小了过电压对电机、电容器等设备造成的损坏。
文档编号G05B9/02GK201097168SQ200720097390
公开日2008年8月6日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者智 赵, 赵中山, 陈学梅, 陈津刚, 兵 鲍 申请人:中国石油大港油田采油工艺研究院