CN201796257U - 抽油机节电器 - Google Patents
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Abstract
抽油机节电器，包括机箱及处于机箱内的DSP控制主板，IGBT控制模块，控制功能模块、保护模块、数据采集模块、无功补偿模块、谐波处理模块、GPRS组网功能模块，485通讯模块、电气控制模块、保护旁路模块和风冷装置。本实用新型可实现实时控制，将抽油机运行数据进行分析，并做出快速反应，从而控制IGBT的输出，达到电能输出与抽油机的实际负荷精确匹配，输出功率与抽油机的工作特性要求高度一致，避免浪费。根据参数配置，可进行所需功能的选择。如：自动间抽，Y-Δ转换调压功能等。在潜在故障被探测到时，系统自动选择检修旁路，一方面保护抽油机设备，一方面保证抽油工作正常进行。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种节电装置，尤其是一种抽油机节电器。
背景技术：抽油系统是由电机、地面传动设备及井下抽油设备组成，系统效率是各部分效率的连乘积，任何一环的效率变低，都会使总效率变低，但抽油机的能耗是主要的因素。抽油机的负荷特性与异步电动机的硬转矩特性不相匹配，甚至出现“发电机”工况。电机的负载率过低，约为15-25％。功率因数为0.1-0.6。如何提高电机的负载率及功率因数是抽油机节电器主要面对的问题。目前行业内常见的节电器有：Y-Δ转换调压；电容补偿、滤波；自动间抽等方式。这些节电器只针对某一个单一的用户需求进行设计，功能单一，未能从整体出发设计，节电效果不理想。用户需增加不同设备，投资成本增加，经济效益降低，能源未能得到有效的利用。
发明内容：针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种减少电能浪费，改善用电质量，组网运行，统一调度，提高效率，方便管的理抽油机节电器。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：抽油机节电器，包括机箱及处于机箱内的DSP控制主板，IGBT控制模块，控制功能模块、保护模块、数据采集模块、无功补偿模块、谐波处理模块、GPRS组网功能模块，485通讯模块、电气控制模块、保护旁路模块和风冷装置。各控制模块和风冷装置都与DSP控制主板连接。风冷装置与IGBT控制模块，控制功能模块和数据采集模块处于一个箱体内，对这三个模块进行冷却。
本实用新型可实现实时控制，将抽油机运行数据进行分析，并做出快速反应，从而控制IGBT的输出，达到电能输出与抽油机的实际负荷精确匹配，输出功率与抽油机的工作特性要求高度一致，避免浪费。同时，根据数据分析结果，确定无功补偿的投切及补偿容量的大小，并对谐波量进行消除处理。根据参数配置，可进行所需功能的选择。如：自动间抽，Y-Δ转换调压功能等。在潜在故障被探测到时，系统自动选择检修旁路，一方面保护抽油机设备，一方面保证抽油工作正常进行。所有抽油机节电器通过GPRS组网运行后，控制中心可实时掌握设备的运行状态、数据，统一调度工作人员，降低管理成本；可查询历史数据，方便管理，提高效率。
附图说明：
图1本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示：抽油机节电器，包括机箱1及处于机箱1内的DSP控制主板4，IGBT控制模块11，控制功能模块10、保护模块2、数据采集模块9、无功补偿模块7、谐波处理模块8、GPRS组网功能模块5，485通讯模块6、电气控制模块13、保护旁路模块3和风冷装置12。各控制模块和风冷装置12都与DSP控制主板4连接。风冷装置12与IGBT控制模块11，控制功能模块10和数据采集模块9处于一个箱体内，对这三个模块进行冷却。主要模块功能如下：
DSP控制主板：主要对所有采集的数据、信号进行分析，并作出分析后的控制信号输出。
IGBT控制模块：接受来自DSP控制主板中的IGBT控制信号，并按要求输出驱动信号，从而控制IGBT按要求工作。
控制功能模块：接受来自DSP控制主板的控制指令，并执行其控制，如：自动间抽工作控制，Y-Δ转换调压功能工作控制等等。
保护模块：接受来自DSP控制主板中的保护控制信号，并执行保护输出，如：停机、旁路等。
数据采集模块：负责采集系统中的各种数据，如电压、电流、温度、谐波量、开关量等数据，并将数据传递到DSP控制主板。
无功补偿模块：接受来自DSP控制主板中的无功补偿控制信号，自动作出无功补偿输出，达到提高功率因数的目标。
谐波处理模块：接受来自DSP控制主板中的谐波消除控制信号，自动作出谐波消除输出，达到治理谐波的目标。
GPRS组网功能模块：在电讯运行网络的支持下，通过上位机控制中心，将各抽油机节电器设备组成一个网络。GPRS组网功能模块，一方面将抽油机节电器的各运行数据上传到控制中心的PC机上，一方面接受来自控制中心的控制指令，执行各指令动作。
485通讯模块：主要用于跟其它设备的数据通讯接口。
电气控制模块：设备电气控制部份，包括：电气保护、手/自动控制方式选择、电气指示等。
保护旁路模块：节能运行出现异常时，DSP自动控制节电器运行在保护旁路状态：
风冷装置：DSP根据温度数据，自行控制风冷装置，实时起/停风冷装置。
工作原理：
抽油机节电器通电时，首先进行运行前的自检，自检不通过，则报出自检错误信息(根据此信息进行排除故障)，自检通过后，可进行设备操作/控制。
自检通过后，可选择运行/旁路控制两种运行方式：
旁路：抽油机节电器运行在非节能状态。
运行：抽油机节电器运行在节能状态。
1、根据数据采集模块的数据，控制IGBT的工作输出，使其输出功率与抽油机的实际需求一致；
2、同时计算其无功量，并作出相应的无功补偿投切，提高功率因数。
3、实时判断谐波量，并作出相应的谐波消除处理。
在抽油机节电器运行，数据采集模块实时将数据传递到DSP控制主板，DSP控制主板对数据进行分类(如：控制类，保护类等)处理，并作出控制。
若已联网，则与控制中心进行数据传递，上传各运行数据，并接受控制信号，调节抽油机节电器的运行状态。
Claims (1)
1.抽油机节电器，其特征在于：包括机箱及处于机箱内的DSP控制主板，IGBT控制模块，控制功能模块、保护模块、数据采集模块、无功补偿模块、谐波处理模块、GPRS组网功能模块，485通讯模块、电气控制模块、保护旁路模块和风冷装置；各控制模块和风冷装置都与DSP控制主板连接，风冷装置与IGBT控制模块，控制功能模块和数据采集模块处于一个箱体内，对这三个模块进行冷却。
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| CN2010205449599U CN201796257U (zh) | 2010-09-27 | 2010-09-27 | 抽油机节电器 |
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| CN201796257U true CN201796257U (zh) | 2011-04-13 |
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| CN (1) | CN201796257U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102637004A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-08-15 | 太仓新点石能源科技有限公司 | 一种抽油机智能节电器 |
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2010
- 2010-09-27 CN CN2010205449599U patent/CN201796257U/zh not_active Expired - Fee Related
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