CN201113908Y - 抽油机节能增产变频控制柜 - Google Patents
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Abstract
抽油机节能增产变频控制柜，应用于油田抽油机变频控制。特征是：主回路：三项输入电源接线柱XT连接空气开关QF，空气开关QF连接抽油机电动机变频器，变频器连接交流接触器C的常开触点，交流接触器C下端与电动机D相连。控制回路：由启动按钮(SB1)、停止按钮(SB2)、交流接触器线圈C，接触器的常开辅助触点和电源构成控制回路。数字式操作器与抽油机电动机变频器主控制电路相连。效果是：能动态调整抽油机转速，使抽油杆上、下行程速度，实现节能增产。对抽油机实行软启动，启动电流降低，避免对电机、减速器和抽油机产生过大冲击，延长设备使用寿命。电动机功率因数达0.9以上。具有无级调节抽油杆冲次，能节电30％－50％。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田抽油机控制技术领域，特别涉及一种抽油机变频控制柜，适用于油田抽油机配套的配电箱。
背景技术
目前，由于游梁式抽油机的负载大，抽油机的电机在启动时需很大的电流，正常运转时需要小电流，因此选择与抽油机配备的电机功率往往偏大，这就存在大马拉小车，电机功率因数低，损耗大，浪费能源的弊端。抽油机工作时需要克服交变载荷，即抽油杆向上运动时抽油机电机需要克服井下管柱内井液重力、抽油杆重力，以及抽油机自身运动的阻力；在抽油杆向下运动时，抽油机电动机在井下管柱内井液重力、抽油杆重力带动下旋转。目前市场上所用的变频器大多为普通的通用变频器，由于抽油机负载不均匀，经常存在电动机发电问题，这就造成普通的变频器经常出现过压保护，满足不了现场稳定运行的需要，严重的还可能造成变频器的损坏，因此这种普通的变频器不适用于抽油机变频调速使用。而且多数抽油机不能自动适应油井载荷的变化而进行功率调节，这也无疑会造成能源的浪费，同时以往的常规抽油机配电箱维护量大。基于上述情况我们研发了JXCZ智能型抽油机节能增产控制柜。
技术内容
本实用新型的目的是：提供一种抽油机节能增产变频控制柜，使抽油机在变频控制柜的控制下，完成抽油，并且控制柜能动态调整抽油机转速，可无级调节抽油机冲次，具有软启动功能，实现节能增产。
本实用新型采用的技术方案是：在抽油机节能增产变频控制柜内主要有空气开关QF、抽油机电动机变频器、交流接触器C、控制按钮SB1、SB2。
主回路：三项输入电源接线柱XT连接空气开关QF，空气开关QF连接抽油机电动机变频器的输入电源端，抽油机电动机变频器输出电源端连接交流接触器C的常开触点，交流接触器C的常开触点的下端与电动机D相连。
控制回路：由启动按钮(SB1)、停止按钮(SB2)、交流接触器线圈C，接触器的常开辅助触点和电源构成控制回路。启动按钮SB1一端接入220V电源，一端与停止按钮SB2相连，停止按钮SB2的另一端连有接触器线圈C，接触器的常开辅助触点并联与停止按钮(SB2)的两端，实现电动机自锁功能，从电源引出的24V电压送给控制信号端子1ST、2ST做稳压电源用。
数字式操作器底部有一插座，插座连接有控制电缆，控制电缆把数字式操作器与抽油机电动机变频器主控制电路相连，能实现把数字式操作器与抽油机电动机变频器有线控制，方便现场修改参数操作。
数字式操作器的型号：IPC-MD
数字式操作器的功能：数字式操作器有两大类操作模式：运行模式与参数修改模式。
在运行模式，数字式操作器有两个功能
功能1：修改上冲程与下冲程的设定频率。
功能2：观察变频器运行变量如输出频率、输出线电流、直流母线电压等。
参数修改模式
当变频器上电初始化完毕后，若1ST、2ST、EXT都不与COM短接，此时按“参数”按键，则变频器进入参数修改模式，此时能修改影响变频器运行性能的参数。
进入参数修改模式后，按“参数”按键，能循环显示可修改的常数。
可修改常数表
| 显示项 | 参数含义 |
| 1-*.* | 变频器加速度时间常数。单位是Hz/S |
| 2-*.* | 上冲程最高允许输出频率，单位是Hz |
| 3-*.* | 下冲程最高允许输出频率，单位是Hz |
| 4-*.* | 启动转矩补偿设定，单位是％ |
| 5-* | 变频器设定频率的输入方式 |
| 6-*. | 最近一次导致变频器切换至工频旁路的鼓掌故障代码 |
| 7-* | 自动上下冲程识别 |
控制信号接线端子功能说明：
CMO：公共端子。
1ST：第一段速度(对应转速由键盘<上冲程>或电位器V1S设定)。
2ST：第二段速度(对应转速由键盘<下冲程>或电位器V2S设定)。
EXT：转速由外部模拟输入设定。
下面简述本实用新型的原理和使用操作，有助于理解本实用新型。
由于采用的抽油机电动机变频器是专门针对油田抽油机的四象限变频器，所以用上冲程设定频率与下冲程设定频率能够设定多段速度值。
抽油机电动机变频器具有两类操作模式：运行监控模式与参数修改模式。
其主回路系统特点是：通过调整和固定变频器的电位器，可调节抽油杆上、下行程运动速度，使抽油机动态适应油井负荷变化，实现最经济的控制。
控制端子1ST对应上冲程设定频率有效，控制端子2ST对应下冲程设定频率有效。外部模拟量决定设定频率。
抽油机电动机变频器的运行必须通过控制端子1ST、2ST、EXT其中之一与COM短界才能实现，所以变频器的运行监控模式定义为变频器上电初始化完毕以后，而且1ST、2ST、EXT其中之一与COM短接，变频器所处的正常状态。
参数修改模式：当变频器上电初始化完毕后，若1ST、2ST、EXT都不与COM短接，此时按“参数”按键，则变频器进入参数修改模式，此时能修改影响变频器运行性能的参数。
本实用新型的有益效果：本实用新型变频控制柜通过调速使抽油机动态适应油井负荷变化，可方便地进行调参，同时其软起动性能好，对延长抽油机寿命、减少维护费用节能效果显著。
本实用新型变频控制柜可根据油井的实际供液能力，可动态调整抽取速度，一方面达到节能目的，同时还可以增加产液量。装置系统结构简单，操作方便、运行可靠。
本实用新型抽油机节能增产变频控制柜能动态调整抽油机转速，使抽油杆上、下行程速度根据需要得到调整，实现节能增产。对抽油机实行了软启动，启动电流大幅度降低，避免对电机、减速器和抽油机产生过大的机械冲击，延长设备使用寿命。提高了电动机的功率因数，功率因数可达0.9以上。具有无级调节抽油杆冲次功能。还具有过压、欠压、过载、短路、缺相、漏电及失速等多项功能，更准确可靠地保护电动机。配套传感器可实现闭环控制，能节电30％-50％。
附图说明
图1是本实用新型抽油机节能增产变频控制柜的电路图。
具体实施
下面结合附图和实施例对本实用新型进行说明。
实施例1：参阅附图1。本实用新型抽油机节能增产变频控制柜，主回路：三项输入电源接线柱XT连接空气开关QF，空气开关QF连接抽油机电动机变频器的输入电源端，抽油机电动机变频器输出电源端连接交流接触器C的常开触点，交流接触器C的常开触点的下端与电动机D相连。
控制回路：由启动按钮SB1、停止按钮SB2、交流接触器线圈C，接触器的常开辅助触点和电源构成控制回路。启动按钮SB1一端接入220V电源，一端与停止按钮SB2相连，停止按钮SB2的另一端连有接触器线圈C，接触器的常开辅助触点并联与停止按钮SB2的两端，实现电动机自锁功能，从电源引出的24V电压送给控制信号端子1ST、2ST做稳压电源用。
数字式操作器底部有一插座，插座连接有控制电缆，连接电缆最大长度小于2.5米，控制电缆把数字式操作器与抽油机电动机变频器主控制电路相连。数字式操作器的型号是IPC-MD。控制电缆把数字式操作器与抽油机电动机变频器主控制电路相连，能实现把数字式操作器与抽油机电动机变频器有线控制，方便现场修改参数操作。
Claims (1)
1. 一种抽油机节能增产变频控制柜，主要包括有空气开关QF、抽油机电动机变频器、交流接触器C、控制按钮SB1、SB2，其特征在于：
主回路：三项输入电源接线柱XT连接空气开关QF，空气开关QF连接抽油机电动机变频器的输入电源端，抽油机电动机变频器输出电源端连接交流接触器C的常开触点，交流接触器C的常开触点的下端与电动机D相连；
控制回路：由启动按钮SB1、停止按钮SB2、交流接触器线圈C，接触器的常开辅助触点和电源构成控制回路，启动按钮SB1一端接入220V电源，一端与停止按钮SB2相连，停止按钮SB2的另一端连有接触器线圈C，接触器的常开辅助触点并联与停止按钮SB2的两端，实现电动机自锁功能，从电源引出的24V电压送给控制信号端子1ST、2ST做稳压电源用；
数字式操作器底部有一插座，插座连接有控制电缆，控制电缆把数字式操作器与抽油机电动机变频器主控制电路相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNU2007201697600U CN201113908Y (zh) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 抽油机节能增产变频控制柜 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN201113908Y true CN201113908Y (zh) | 2008-09-10 |
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| CNU2007201697600U Expired - Fee Related CN201113908Y (zh) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | 抽油机节能增产变频控制柜 |
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| CN (1) | CN201113908Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110952955A (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 抽油机运行自动控制装置及节能方法 |
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2007
- 2007-07-18 CN CNU2007201697600U patent/CN201113908Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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| CN110952955A (zh) * | 2018-09-26 | 2020-04-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 抽油机运行自动控制装置及节能方法 |
| CN110952955B (zh) * | 2018-09-26 | 2023-06-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 抽油机运行自动控制装置及节能方法 |
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