CN201656908U

CN201656908U - 抽油机变频节能型控制柜

Info

Publication number: CN201656908U
Application number: CN2010201081056U
Authority: CN
Inventors: 赵瑞卿; 刘海安
Original assignee: TIANJIN JINHUA ELECTROMECHAMICAL EQUIPMENT FACTORY
Current assignee: TIANJIN JINHUA ELECTROMECHAMICAL EQUIPMENT FACTORY
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2020-02-04

Abstract

本实用新型公开了一种抽油机变频节能型控制柜，包括电源、主回路单元和控制单元，主回路单元包括变频器，变频器为带回馈制动单元的一体型变频器，变频器上口连接有一电源开关，变频器下口通过一变频接触器和一过载保护继电器的一端连接后再接至电动机；所述电源开关上口和工频开关上口连接。电源的进线端设置有计量表和电流表，电流表接在B相，电流表的进线端和计量表的B相电流出线端子6联接，电流表的出线端和计量表的A相电流的出线端子3、计量表的C相电流的出线端子9、电流互感器的一端连接后接地；变频器的输出端子AM和输出端子AG上接入频率表。本实用新型控制柜不仅起到了电能回馈电网的功效，节电率可达20～30％。

Description

抽油机变频节能型控制柜

技术领域

本实用新型涉及一种用于抽油机的变频控制装置，尤其涉及一种用于油田抽油机的变频控制装置。

背景技术

目前，油田用抽油机(磕头机)变频装置，其运行状态是：上冲程时，电动机是处在耗能状态，其起动冲击大；下冲程时，电动机则处于发电状态，在使用变频器时，为了使变频器能够持续运行，就必须将电动机发出来的电能释放掉。现有技术中采用一种外加制动单元和制动电阻的方式将能量释放掉，带来了诸多问题，如：运行耗电多、大马拉小车、效率低下，由此浪费了大量的能源。

实用新型内容

针对上述现有技术，为了节能增效，设法将电能回馈到原电网，本实用新型提供一种抽油机变频节能型控制柜，是用带回馈制动的变频器来控制电动机的运行，不仅起到了电能回馈电网的功效，节电率可达20～30％，而且调整更方便容易，可以有效地解决现有技术中起动冲击大、运行耗电多、大马拉小车、效率低下、浪费能源等技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型抽油机变频节能型控制柜予以实现的技术方案是：包括电源、主回路单元和控制单元，所述主回路单元包括变频器，所述变频器为带回馈制动单元的一体型变频器，所述变频器上口连接有一电源开关QF，所述变频器下口通过一变频接触器KM2和一过载保护继电器FR的一端连接后再接至电动机M；所述电源开关QF的上口和一工频开关QF1的上口连接；所述工频开关QF1的下口顺次连接有工频接触器KM1和过载保护继电器FR，所述过载保护继电器FR的另一端接至电动机M；所述电源的进线端包括第一接线端子L1、第二接线端子L2和第三接线端子L3；所述电源的进线端设置有计量表PJ和电流表PA，其电流输入通过电流互感器(TA、TB、TC)二次与所述计量表PJ的端子1、端子4和端子7相连；其电压输入端子2、端子5和端子8直接和电源进线第一接线端子L1、第二接线端子L2、第三接线端子L3联接；所述电流表PA接在B相，电流表PA的进线端和计量表PJ的B相电流出线端子6联接，电流表PA的出线端和计量表PJ的A相电流的出线端子3、计量表PJ的C相电流的出线端子9、电流互感器的一端连接后接地；所述变频器的输出端子AM和输出端子AG上接入一频率表HZ，用于监视该变频器的输出频率；所述控制单元通过一控制开关QF0与主回路单元相接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)由于本实用新型控制柜采用的运行方式为1拖1变频，正常时为变频运行，工频为备用。当变频器出现故障时，将手动改为工频运行，可以不停机，从而增加生产的稳定和可靠性。

(2)变频器采用深圳市加能电子有限公司产品IPC-MD系列抽油机专用的节能变频器，具有变频与回馈制动为一体的特点，不需外部设备即可独立运行，其故障率远远低于现有技术中所采用的普通变频器与回馈制动单元组合用使用。

附图说明

图1是本实用新型抽油机变频节能型控制柜主回路单元接线图；

图2是图1所示控制柜控制单元接线图；

图3是本实用新型抽油机变频节能型控制柜的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地描述。

本实用新型抽油机变频节能型控制柜包括主回路单元和控制单元。

如图1所示，本实用新型抽油机变频节能型控制柜中的主回路单元包括变频器，所述变频器为带回馈制动单元的一体型变频器，所述带回馈制动单元的一体型变频器为IPC-MD型变频器；所述变频器上口连接有电源开关QF，所述变频器下口通过变频接触器KM2和过载保护继电器FR的一端连接后接至电动机M；所述电源开关QF的上口和一工频开关QF1的上口连接；工频开关QF1的下口顺次连接有工频接触器KM1和过载保护继电器FR，过载保护继电器FR的另一端接至电动机M。所述电源的进线端包括第一接线端子L1、第二接线端子L2和第三接线端子L3；所述电源的进线端设置有计量表PJ和电流表PA，其电流输入通过电流互感器(TA、TB、TC)二次与所述计量表PJ的端子1、端子4和端子7相连；其电压输入端子2、端子5和端子8直接和电源进线第一接线端子L1、第二接线端子L2、第三接线端子L3联接；所述电流表PA接在B相，电流表PA的进线端和计量表PJ的B相电流出线端子6联接，电流表PA的出线端和计量表PJ的A相电流的出线端子3、计量表PJ的C相电流的出线端子9、电流互感器的一端连接后接地；所述变频器的输出端子AM和输出端子AG上接入频率表HZ，用于监视该变频器的输出频率。

本实用新型控制柜的主回路单元，其控制方式为1拖1变频，正常运行时，为变频运行，变频器出现故障时，用手动改为工频运行。工频运行时，其工频开关QF1的上口和主回路单元自动开关的上口相接，其工频开关QF1的下口和工频接触器KM1连接，工频接触器KM1的下口连接过载保护继电器FR和电动机联接。变频接触器KM2和工频接触器KM1之间加电气联锁，变频和工频不会同时运行，保证运行安全可靠。所述电源的进线处设置有过电压保护器，所述过电压保护器为避雷器。即：在电源的进线处接入避雷器BL作为过电压保护，避雷器BL抑制操作过电压和大气过电压，减小了过电压对电机等设备造成损坏。所述第一接线端子L1和第三接线端子L3之间设置有电压表PV和熔断器。即：将一电压表PV接至电源进线端L1和L3端子上，FU1、FU2为熔断器对电压表PV做过压保护。

如图2所示，本实用新型抽油机变频节能型控制柜中，所述控制单元包括控制开关QF0，变频器故障继电器KA1线圈和其本身的1个常开接点以及转换开关SA的两个接线端子1、3；所述工频接触器KM1的常闭接点、一变频器起停继电器KA3的一个常开接点、一个常闭接点连接后通过控制开关QF0连接主回路；变频器故障节点ALM2.1和一音响解除继电器KA2线圈的一端、所述变频器起停继电器KA3线圈的一端、热继电器FR常闭接点的一端、所述变频器KM2线圈的一端及信号灯HY、HG1、HG2、HR2的一端连接后通过一控制开关N连接主回路。

如图3所示，本实用新型控制柜的结构特征是：将其柜体设计为户外型，上述的工频接触器KM1和变频接触器KM2、操作部分及指示灯均设置于柜体的前面板上，便于操作。变频器可以设置于柜体的后面，柜体的两侧下部设置有两排通风孔，便于柜内空气流通，将变频器运行产生的热量散发出去。

本实用新型控制柜中所采用的变频器内置回馈单元，可把再生电能回馈电网，能量回馈电网效率达97％，电能回馈部分比普通变频器多节能15～25％。系统无功损耗小，功率因数cosφ＞0.96，同一线路可适当加载节省增容费。省掉老抽油机柜的就地无功补偿装置。冲次可调范围30～120％，柔性起动使起动电流降至3～4倍，降低电网载荷冲击，对电机和设备无冲击。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。可以减少热洗清蜡的负影响，油井热洗时调频提高冲次，增加理论排量，强排生产，可以明显缩短含水恢复期，减少影响产油量。

实施例：

本实用新型控制柜一实施例中各部件的型号(规格、参数)如下：

总开关QF、QF1 NM1-225S/33002160A 2只

交流接触器KM1、KM2 NC2-115-22～220V 2只

热继电器FR JR36-16075～120A 1只

中间继电器KA1～KA3 HH54P～220V 3只

变频器IPC IPC-MD-55-4～380V 1只

有功电度表PJ DT862-25A 380/220V 1只

电压表PV 6L2-V 0～450V 1只

熔断器FU RT18-32/2A 2只

电流互感器TA、TB、TC BH-0.66150/5A 3只

电流表PA 6L2-A 150/5A 1只

变频表HZ 6L2-HZ 0～100～50HZ 1只

电位器V1S、V2S 电位器1K Ω3W 2只

转换开关SA LW5-1D0081/1 1只

控制开关QF0 C65N/2P 6A 1只

按钮SB、SB1～4 LA38-11/209 5只

指示灯HG1～2、HR1～2 AD11-22/20220V 4只

音响指示HY CDY-22D/41220V 1只

避雷器BL Y1.5W1-0.5/2.6 3只

本实用新型抽油机变频节能型控制柜的使用过程如下：

一、首先，检查并保证机械设备完好。

二、和上柜内空气开关QF1、QF及控制开关QF0。将选择开关SA至中间0°位置。此时，电压表V有指示，工频、变频停止，指示HG1、HG2绿色灯亮。过压保护避雷器BL接入。

三、工频运行：此时一定要注意电机的旋转方向为顺时针正转。

将选择开关SA置右45°位置，按绿色工频启动按钮SB2，KM1工频接触器得电，接入热继电器FR，泵运行。工频灯HR1亮(红色)。按红色工频停止按钮SB1泵停，HR1灯灭(红色)。

四、变频运行：此时电机旋转方向与工频运行时保持一致

将选择开关SA置左45°位置，变频接触器KM2接通，按绿色变频启动按钮SB4，中间继电器KA3接通，变频器起动，泵运行。变频灯HR2亮(红色)。电流表A有指示，频率表HZ有指示。按红色变频停止按钮SB3泵停，HR2灯灭(红色)。

五、变频器故障：变频器故障时，中间继电器KA1接通，HY声光报警，泵停止。可按黄色音响消除扭SB，继电器KA2接通，停止声光报警。查变频器显示屏故障内容，核对后，如外因引起可消除后，变频器可重新启动。

六、转速调节：手动调节：正、反时针旋转V1S或V2S电位器调整电阻，可得到需要值。

尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims

1.一种抽油机变频节能型控制柜，包括电源、主回路单元和控制单元，其特征在于：

所述主回路单元包括变频器，所述变频器为带回馈制动单元的一体型变频器，所述变频器上口连接有一电源开关QF，所述变频器下口通过一变频接触器KM2和一过载保护继电器FR的一端连接后再接至一电动机M；所述电源开关QF的上口和一工频开关QF1的上口连接；所述工频开关QF1的下口顺次连接有一工频接触器KM1和一过载保护继电器FR，所述过载保护继电器FR的另一端接至所述电动机M；

所述电源的进线端包括第一接线端子L1、第二接线端子L2和第三接线端子L3；所述电源的进线端设置有计量表PJ和电流表PA，其电流输入通过电流互感器TA、TB、TC二次与所述计量表PJ的端子1、端子4和端子7相连；其电压输入端子2、端子5和端子8直接和电源进线第一接线端子L1、第二接线端子L2、第三接线端子L3联接；所述电流表PA接在B相，电流表PA的进线端和计量表PJ的B相电流出线端子6联接，电流表PA的出线端和计量表PJ的A相电流的出线端子3、计量表PJ的C相电流的出线端子9、电流互感器的一端连接后接地；

所述变频器的输出端子AM和输出端子AG上接入一频率表HZ，用于监视该变频器的输出频率；

所述控制单元通过一控制开关QF0与主回路单元相接。

2.根据权利要求1所述抽油机变频节能型控制柜，其特征在于：所述带回馈制动单元的一体型变频器为IPC-MD型变频器。

3.根据权利要求1所述抽油机变频节能型控制柜，其特征在于：所述变频接触器KM2和所述工频接触器KM1之间设置有电气联锁。

4.根据权利要求1所述抽油机变频节能型控制柜，其特征在于：所述电源的进线处设置有过电压保护器，所述过电压保护器为避雷器。

5.根据权利要求1所述抽油机变频节能型控制柜，其特征在于：所述第一接线端子L1和第三接线端子L3之间设置有电压表PV和熔断器。