CN202488402U

CN202488402U - 一种油田用变频节能保护装置

Info

Publication number: CN202488402U
Application number: CN2012200562490U
Authority: CN
Inventors: 景望山
Original assignee: JINGZHOU XIANBO PETROLEUM TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JINGZHOU XIANBO PETROLEUM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2022-02-21

Abstract

本实用新型涉及一种油田用变频节能保护装置，属油田节能设备技术领域。它由变频器、中间继电器组、中控面板、保护模块、PID控制模块、能耗监测模块、数传模块等构成，其特点是：变频器与中控面板连接，用于泵机的节能运行；能耗监测模块与数传模块连接，实现电能参数采集和远程传输；中间继电器组与保护模块连接，可作弱电控制强电设备的控制输出转化，及在运行异常时起报警和保护作用；中控面板与PID控制模块连接，实现变频运行的自动稳定调节；操作简单方便，工作稳定可靠，运行能耗低、使用寿命长；提高了信息化管理水平和生产效率，降低了工人劳动强度，特别适用于油田注水泵、电潜泵、输油泵、混输泵等主要设备的节能运行和实时保护。

Description

一种油田用变频节能保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种油田用变频节能保护装置，属油田节能设备技术领域。

背景技术

国内各大油田的采油、输油、注水生产都必须通过电机和泵类设备完成。该类设备 “大马拉小车”的现象极为普遍，导致电能浪费严重，对配套设备的损耗也较大。近年来，开始将各种变频器广泛用于风机、泵类设备上，节能效果非常明显。目前市场上也逐步推出了一些变频节能设备，但是在实际应用中，现有变频节能设备存在如下缺陷：一是运行保护功能欠缺，易造成事故，影响生产；二是对节能效果的监测管理不方便；三是种类繁多的变频设备让用户很难适应操作。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种采用模块化组件设计，可为多种油田设备提供保护，降耗节能、操作简单、工作稳定可靠、监管方便，解决现有技术运行保护功能欠缺、监管不便、操作繁琐不易掌握问题的油田用变频节能保护装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来实现上述目的的该油田用变频节能保护装置由变频器、断路器、接触器、中间继电器组、中控面板、保护模块、PID控制模块、能耗监测模块、数传模块、现场仪器构成，其特征在于：变频器的11～13端子与中控面板的A1～A3端子连接，变频器的REV、X1、X2、CM端子与中控面板的A4～A8端子连接，其供电电源端子R、S、T通过导线连接断路器的L21、L22、L23端子，断路器的L11、L12、L13端子与三相电源连接；变频器的U、V、W端子与接触器的L31、L32、L33端子连接；

能耗监测模块的电压测量端子与断路器的L21、L22、L23端子连接，其485A、485B端子与数传模块的DA、DB端子连接；数传模块的控制信号端子COM1通过定制线缆连接中控面板的RJ45接口；中控面板的D1+、D1-端子与PID控制模块的控制信号输入端子485A、485B连接；

接触器的L41、L42、L43端子与电动机接线端子连接，其13、14端子与中控面板的信号采集端子ZCOM、ZDI1连接，其A1、A2端子与中间继电器组的单个中继5、9端子连接；

中间继电器组每组的13、14端子均分别与保护模块的保护信号控制输出端子BDO、BCOM连接；保护模块的AI1～AIN通过导线连接现场仪器,保护模块的AO1～AON与中控面板的ZIN～ZI1连接。

本实用新型与现有技术相比的有益效果在于：

该油田用变频节能保护装置将保护、PID控制、能耗监测、数据传输等模块化组件与变频器配套工作，实现对注水泵、电潜泵、输油泵等设备出现诸如用户误操作、机油液面低、泵机超温及过载、电网异常等的系列保护，同时，扩展了传感器、变频器、电网缺相/短路等故障报警，及数据信息远传、设备能耗监测等的自动控制功能。操作简单、方便，工作稳定可靠，解决了现有技术运行保护功能欠缺、监管不便、操作繁琐不易掌握的问题。不仅改善了目前油田泵机类生产设备运行效率低、能耗高、设备损耗大的缺点，同时模块化功能设计大大提高了信息化管理水平和生产效率，有效降低了工人的劳动强度，具有良好的经济效益和广阔的市场前景。

附图说明

图1为一种油田用变频节能保护装置的电路原理图。

图中：1、变频器，2、断路器，3、接触器，4、中间继电器组，5、中控面板，6、保护模块，7、PID控制模块，8、能耗监测模块，9、数传模块，10、现场仪器，11、电动机，12、三相电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述：

该油田用变频节能保护装置由变频器1、断路器2、接触器3、中间继电器组4、中控面板5、保护模块6、PID控制模块7、能耗监测模块8、数传模块9、现场仪器10构成，变频器1的11～13端子与中控面板5的A1～A3端子连接，变频器1的REV、X1、X2、CM端子与中控面板5的A4～A8端子连接，其供电电源端子R、S、T通过导线连接断路器2的L21、L22、L23端子，断路器2的L11、L12、L13端子与三相电源12连接；变频器1的U、V、W端子与接触器3的L31、L32、L33端子连接；

能耗监测模块8的电压测量端子与断路器2的L21、L22、L23端子连接，其485A、485B端子与数传模块9的DA、DB端子连接；数传模块9的控制信号端子COM1通过定制线缆连接中控面板5的RJ45接口；中控面板5的D1+、D1-端子与PID控制模块7的控制信号输入端子485A、485B连接；

接触器3的L41、L42、L43端子与电动机11的接线端子连接，其13、14端子与中控面板5的信号采集端子ZCOM、ZDI1连接，其A1、A2端子与中间继电器组4的单个中继端子5、9连接；

中间继电器组4每组的13、14端子均分别与保护模块6的保护信号控制输出端子BDO、BCOM连接；保护模块6的AI1～AIN通过导线连接现场仪器10,保护模块6的AO1～AON与中控面板5的ZIN～ZI1连接。

变频器1的11～13端子与中控面板5的A1～A3端子连接，用于实现变频器1的变频调控参数的控制；变频器1的REV、X1、X2、CM端子与中控面板5的A4～A8端子连接，分别用于实现变频器1的启停控制、报警复位、手自动PID控制切换、及与公共端连接。

断路器2用于接入或断开变频器1的供电电源。

断路器2与变频器1的供电端子R、S、T之间的导线，是穿过能耗监测模块8的穿线孔相连接的。能耗监测模块8的485A、485B端子与数传模块9的DA、DB端子连接，以实现电能数据的远程传输。

接触器3的L31、L32、L33端子与变频器1的U、V、W端子连接，接触器3L41、L42、L43端子与电动机11的接线端子连接，实现变频器1的控制输出电源对电动机11的供电；接触器3的13、14端子与中控面板5的ZCOM、ZDI1端子连接，用于接触器3工作状态的信号采集；接触器3的A1、A2端子与中间继电器组4的单个中继端子5、9相连，实现中间继电器组4对接触器3主回路通断的弱电控制。

中间继电器组4每组的13、14端子均分别与保护模块6相应的BDO、BCOM端子相连，用于弱电控制强电设备的控制转化信号输出，进而实现不同保护功能动作。

中控面板5的RJ45接口与数传模块9的COM1口通过定制线缆连接，实现中控面板9对于：泵运行状态、PID控制情况、保护动作报警等数据信息的远程传输；中控面板9的D1+、D1-端子与PID控制模块7的485A、485B端子连接，通过标准的MODBUS通讯协议实现PID控制模块7控制功能的自动调节。

现场仪器10包括压力变送器、流量计、压力开关、温度变送器等，用于采集不同工作情况下设备的保护信号，以自动实现对应的越限保护和自动控制等。

工作时，通过中控面板5可查看和控制电动机11的运行状态。中控面板5具有：电压指示、电流指示、频率指示、压力指示、温度指示、传感器故障、进口压力低、出口压力高、机油液面高、机油温度高、进线电源指示、系统运行指示、变频启动控制、变频停止控制、PID手/自动切换、手动频率调节、报警复位控制等功能。其中保护功能的动作及报警指示由保护模块6和中间继电器组4完成；PID自动调节功能由现场仪器10的相应传感器与PID控制模块7完成；频率调节及电源输出由变频器1最终完成，电气回路的手自动通断由断路器2、接触器3完成。数传模块9自带通讯输出接口，可根据不同工况实现以太网、RS485、GPRS/GSM等方式的通讯远传。

以上所述只是该实用新型的具体实施方式，上述举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本实用新型的实质和范围。

Claims

1.一种油田用变频节能保护装置，它由变频器（1）、断路器（2）、接触器（3）、中间继电器组（4）、中控面板（5）、保护模块（6）、PID控制模块（7）、能耗监测模块（8）、数传模块（9）、现场仪器（10）构成，其特征在于：变频器（1）的11～13端子与中控面板（5）的A1～A3端子连接，变频器（1）的REV、X1、X2、CM端子与中控面板（5）的A4～A8端子连接，其供电电源端子R、S、T通过导线连接断路器（2）的L21、L22、L23端子，断路器（2）的L11、L12、L13端子与三相电源（12）连接；变频器（1）的U、V、W端子与接触器（3）的L31、L32、L33端子连接；能耗监测模块（8）的电压测量端子与断路器（2）的L21、L22、L23端子连接，其485A、485B端子与数传模块（9）的DA、DB端子连接；数传模块（9）的控制信号端子COM1通过定制线缆连接中控面板（5）的RJ45接口；中控面板（5）的D1+、D1-端子与PID控制模块（7）的控制信号输入端子485A、485B连接；接触器（3）的L41、L42、L43端子与电动机（11）的接线端子连接，其13、14端子与中控面板（5）的信号采集端子ZCOM、ZDI1连接，其A1、A2端子与中间继电器组（4）的单个中继端子5、9连接；中间继电器组（4）每组的13、14端子均分别与保护模块（6）的保护信号控制输出端子BDO、BCOM连接；保护模块（6）的AI1～AIN通过导线连接现场仪器（10）,保护模块（6）的AO1～AON与中控面板（5）的ZIN～ZI1连接。