CN203071865U - 油田智能配电箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种油田智能配电箱，该智能配电箱包括抽油机、拖动电机、一体化互感器、变频器和PLC，所述抽油机通过拖动电机、一体化互感器和变频器连接到PLC。本实用新型能对电机实施软启动，降低电器件的损坏率，又能对电机节能控制运行，且在北方冬季极冷温度条件下，电子器件能够正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油田智能配电箱。
背景技术
油田智能配电箱是一种可根据负荷变化而改变控制功率和转速的配电装置，适合于负载变化频繁的场合，特别是适用于油田采油后期的采油厂油井的电气控制，也能适用于发电厂、煤矿等物流传输系统。
油田抽油机原来用电设备的配电箱控制功率较小，基本控制功率在50kw以下，采用的是工频全电压启动运行方式，启动电流大，是额定电流的4-6倍，而且对电网波动影响很大，设备损坏率较高，电能损耗大。随后发展为双速双功率启动运行方式，但仍属于工频全压模式，耗能大。且双速双功率方案的转速是由电机的极数决定的，电机最多两个转速还需人工操作，启动电流大，器件损坏率高，完全性能差，事故频发。
因此有必要研发出一种即能对电机实施软启动，降低电器件的损坏率，又能实现节能控制运行，且在北方冬季严寒条件下，电子器件能够正常运行的配电箱。众所周知，电子器件在低温条件下的正常运行温度是冬季不得低于零下25℃的运行气候环境。而大庆油田、吉林油田、海拉尔油田的冬季气候温度经常是低于零下35℃，此时电子器件无法正常运行，有的器件（触摸屏）甚至因严寒造成炸裂。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本实用新型提供一种油田智能配电箱，以实现即能对电机实施软启动，又有较宽的输出功率和转速，降低电器件的损坏率，又能对电机节能控制运行，并且在北方冬季极冷温度条件下，电子器件能够正常运行。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
油田智能配电箱，该智能配电箱控制对象包括抽油机、拖动电机、一体化互感器、变频器和PLC，所述抽油机通过拖动电机、一体化互感器和变频器连接到PLC，形成闭环控制。
所述抽油机通过一流量计与地下输油管道连接，该流量计信号同时与所述PLC连接。
所述拖动电机通过一编码器和所述PLC连接。
所述PLC连接有一触摸屏。
本实用新型的优点在于：
1、智能化配电箱实现了可根据地下油层厚度的改变而调节抽油机电机转速，且还可以根据地下原油量多少而决定抽油机抽油的快慢，油多快抽，油少慢抽。
2、智能化配电箱较旧式配电箱有明显的节电功能，节电率15%—20%。
3、电机速度的设定值可以由矿区地质情况来决定，不同的区块设定值不同，同时设定值是在触摸屏上完成的，触摸显示屏可以实时显示原油流量和电机转速。
4、为使配电箱电器件在冬季严寒条件下运转正常，智能配电箱加装了自动恒温控制伴热带，温度可以自由设定调节。
附图说明
图1：智能配电箱的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示为智能配电箱的结构原理图，油田智能配电箱控制对象包括抽油机、拖动电机、一体化互感器、变频器和PLC，所述抽油机通过拖动电机、一体化互感器和变频器连接到PLC。所述抽油机通过一流量计与地下输油管道连接，该流量计信号同时与所述PLC连接。所述拖动电机通过一编码器和所述PLC连接。所述PLC连接有一触摸屏。
由原理图可知，当变频器驱动拖动电机运转时，地下油层积蓄的油量增大时，进入油斗的油量增大，此时电机的运行电流也增大，同时一体化电流互感器输出量为模拟量电流，该模拟量电流为4-20mADC，且随之增大。PLC输出量为电压，该电压为0-10VDC，也随之增大。同时变频器的输出频率为0-50HZ，随之升高，带动抽油机电动机转速加快，产能加大。当地下原油介面下降，进入油斗的油量减少时，此时电机的运行电流减小，一体化电流互感器输出的模拟量电流4-20mADC相应减小，PLC输出电压0-10VDC也下降，则变频器输出频率0-50HZ随之降低，抽油机电动机转速下降，采油速度变缓。以上是上冲程，即油斗向地面提油时的过程。而下冲程，即抽油机向地下油层送油斗时的抽油机转速快慢则可以由编码器和PLC来控制。
上述配电箱可以由IGBT功率模块、工控机（PLC）、触摸显示屏和嵌入式控制软件构成，它们之间通过PROFIBUS总线、BS485、USB接口连接，辅以西门子STEP7和WINCC V6.0软件，PID算法，控制使用PPI协议通讯。
目前，该智能配电箱已经应用在我国各大油田（大庆油田、辽河油田等区块）的后期采油领域。随着一千几百米的地下油层压力越来越小，油量越来越少，造成抽油机功率的极大浪费。但本实用新型这种抽油机配电箱可根据地下油层油量的大小调节抽油电机的转速和输出功率，当油层油量大时抽油机快点抽，此时电机转速加快，输出功率增大。当地下油层油量减少，则电机转速变慢，输出功率变小，相当于等待原油介面上升。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.油田智能配电箱，其特征在于，该智能配电箱控制包括抽油机、拖动电机、一体化互感器、变频器和PLC，所述抽油机通过拖动电机、一体化互感器和变频器连接到PLC。
2.根据权利要求1所述的油田智能配电箱，其特征在于，所述抽油机通过一流量计与地下输油管道连接，该流量计同时与所述PLC连接。
3.根据权利要求1所述的油田智能配电箱，其特征在于，所述拖动电机通过一编码器和所述PLC连接。
4.根据权利要求1所述的油田智能配电箱，其特征在于，所述PLC连接有一触摸屏。
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| CN2013200669505U CN203071865U (zh) | 2013-02-05 | 2013-02-05 | 油田智能配电箱 |
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Family
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103744312A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-23 | 西安航天远征流体控制股份有限公司 | 一种抽油机智能节能控制器 |
| CN105790642A (zh) * | 2016-05-05 | 2016-07-20 | 江苏华源防爆电机有限公司 | 电机安全启动保护系统 |
| CN108917221A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-30 | 张俊霞 | 一种用电设备余热利用的控温安全装置及控温方法 |
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2013
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| CN105790642B (zh) * | 2016-05-05 | 2018-06-29 | 江苏华源防爆电机有限公司 | 电机安全启动保护系统 |
| CN108917221A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-11-30 | 张俊霞 | 一种用电设备余热利用的控温安全装置及控温方法 |
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Inventor after: Wang Shengxiu Inventor after: Yang Peilun Inventor before: Wang Shengxiu |
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Granted publication date: 20130717 Termination date: 20170205 |