CN203339995U - 油田抽油机用远传变频自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种油田抽油机用远传变频自动控制系统，在抽油机的主控制回路串接有变频器和远程综合保护监控器，所述远控综合保护监控器（2）通过自启动装置（3）控制所述变频器（9）的启停，从而控制抽油机电机（4）的运行；所述远控综合保护监控器（2）将系统所监控的电参数通过所连接的无线通讯模块（6）与远程启停控制装置（5）信号连接，通过自启动装置控制回路实现自动启动状态在启动警告电铃和启动指示灯的预先警告后将变频器通电启动抽油机运行。实现了节能，改善了输入电网的质量，提高了系统的功率因数和抽油机使用效率，减少了管理人员，节约使用成本，既安全，又改善了工作环境。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田抽油机的电气控制，具体说是一种油田抽油机用远传变频自动控制系统。
背景技术
随着油田的开发，安装抽油机越来越多，油井大量分布在野外，设备均为露天安装，管理维护费时费力，目前大部分油井仍采用人工巡视的方式进行油井的状态监测，这种监测方式效率低，不能做到实时监测和控制，已经远远不能适应油田生产发展的需要。因此检测技术的远程数据实时监测系统应用于油井监测和控制，已经成为油田发展的必然趋势。
为此，作为一种动力设备能监测各油井的各相工作电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电能、无功电能等数据，以及油井电机的运行状态，保护电机断相出现故障则跳闸，并能将信号远传给管理部门，变频调速启动电机为软启动，使电机启动电流大大减小，避免了大电流的冲击，降低启动设备的机械磨损，延长设备的使用寿命，节约成本，提高经济效益，能节约大量能源，减轻采油工人繁重的劳动，为油田发展将发挥重要作用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种油田抽油机用远传变频自动控制系统，在使用变频器节省抽油机运行能源的同时，实现远程启停控制，以节省人力、方便控制。
所述油田抽油机用远传变频自动控制系统，主回路包括依次串联连接的自动开关QF1、交流接触器KM2、变频器、抽油机电机，其特征是：还串接有远控综合保护监控器，所述远控综合保护监控器通过自启动装置控制所述变频器的启停，从而控制抽油机电机的运行；所述远控综合保护监控器通过电参数测量装置将系统所监控的电参数通过所连接的无线通讯模块发送到远程启停控制装置，并将所接收到的所述远程启停控制装置的启停控制指令发送给所连接的所述自启动装置；在所述自启动装置的控制设备中，变频器控制回路通过手动/自动开关S串接包含第一时间继电器KT1的自启动控制器到380V电源接线端，变频器控制回路通过手动/自动开关S1串接启动警告电铃和第一时间继电器KT1的常开延时断开触点KT1-2到零线接线端；所述变频器的启动控制端为通过所连接的变频器启动继电器常开触点KA1-1；所述自启动控制器包括相互并联的第一时间继电器KT1回路、第二时间继电器KT2回路、变频器启动继电器KA1回路，所述第一时间继电器KT1回路是串联连接的第一时间继电器KT1控制线包和所述交流接触器KM2的常闭触点，所述第二时间继电器KT2回路是串联连接的第二时间继电器KT2控制线包和所述变频器启动继电器KA1的常闭触点，所述变频器启动继电器KA1回路是串联连接的所述变频器启动继电器KA1的控制线包和所述第二时间继电器KT2的常开延时闭合触点KT2-1，所述常开延时闭合触点KT2-1并联一个变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-2以实现变频器启动继电器KA1的得电自锁，所述自启动控制器使得手动/自动开关S1在自动状态的自启动电铃报警后延时闭合变频器启动继电器KA1，从而自动启动所述变频器运行，控制抽油机的自动启动运行。
所述第一时间继电器KT1设定的延时时间为20s～80s，所述第二时间继电器KT2设定的延时时间比所述第一时间继电器KT1设定的延时时间长10s～79s。
作为优化方案，所述变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-1还并联连接有手动/自动控制回路，所述手动/自动控制回路为串联连接的手动/自动开关触点S2和变频器启动继电器KA2的常闭触点KA2-1；所述变频器启动继电器KA2的控制线包与所述第一时间继电器KT1回路并联连接，以实现手动/自动开关S1工作在自动状态时手动/自动控制回路断开，所述手动/自动开关S1和手动/自动开关触点S2为联动装置。
所述自启动控制器中，与所述第一时间继电器KT1回路还并联连接有交流接触器KM2控制继电器KA0回路，所述交流接触器KM2控制继电器KA0回路是串联连接的交流接触器KM2控制继电器KA0的控制线包和第一时间继电器KT1的常开延时闭合触点KT1-1，该回路使得第一时间继电器KT1的延时报警后交流接触器KM2控制继电器KA0得电。
所述变频器控制回路并联连接有交流接触器KM2控制回路，所述交流接触器KM2控制回路是串联连接的所述交流接触器KM2的控制线包和所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1，所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1还并联有所述交流接触器KM2的常开触点KM2-2，以实现所述交流接触器KM2的自锁，该回路使得抽油机电机运行的串联开关之一——交流接触器KM2的常开触点——在第一时间继电器KT1的延时报警后闭合。
作为优化方案，所述变频器控制回路并联连接启动指示灯回路，所述启动指示灯回路为串联连接的启动指示灯和所述交流接触器KM2的常开触点KM2-3，使得在第一时间继电器KT1的延时报警后所述启动指示灯被点亮。
作为优化方案，远传变频自动控制系统的所述主回路中，与所述变频器和交流接触器KM2并联有热继电器回路，所述热继电器回路是串联连接的热继电器KH和交流接触器KM3常开触点，所述热继电器KH和交流接触器KM3常开触点分别连接在抽油机控制主回路的三相供电火线中，所述热继电器KH的常闭触点串联连接在变频器控制回路的主干线上。
所述无线通讯模块是GPRS模块或3G模块。
本实用新型设备启动平稳，启动时变频调速装置对电机逐步提高频率，使电机转数逐渐增加，克服了电机启动猛烈冲击的缺点，提高了电网的质量以及电网的安全性，保护了启动设备，设备维修周期加长，降低了操作人员的劳动强度，由于抽油机一般地处偏远，启动或停止抽油机需操作人员从采油队出发到达抽油机所处位置才能操作，还必须安排采油工人不间断定时巡井，大大浪费了人力资源，现只需一人、一台监控设备操作完成后可无人值班而且安全轻松，变频运行时噪声小，工作环境得到改善；本新型设备节约能源达1/3以上。节省系统功率因数95%～98%。
本实用新型可监控油井电机的运行状态，保护电机断相出现故障则跳闸，将信号远传给管理部门，控制油井电机的远程启停，并可设定每天定时上传数据，实现定时电能抄表，也可时时抄表。本装置实用，实现了节能，改善了输入电网的质量，提高了系统的功率因数和抽油机使用效率，减少了管理人员，节约使用成本，既安全，又改善了工作环境。
附图说明
图1是远传控制模块连接结构示意图，
图2是抽油机控制主回路接线图，
图3是自启动装置线路原理接线图，
图4是变频器启动控制线路示意图。
图中：1—电参数测量装置，2—远控综合保护监控器，3—自启动装置，4—抽油机电机，5—远程启停控制装置，6—无线通讯模块，7—启动指示灯，8—启动警告电铃，9—变频器，10—热继电器，11—自启动控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：如图2中所示，所述油田抽油机用远传变频自动控制系统，主回路包括依次串联连接的自动开关QF1、远控综合保护监控器2、交流接触器KM2、变频器9、抽油机电机4。
如图1，所述远控综合保护监控器2通过自启动装置3控制所述变频器9的启停，从而控制抽油机电机4的运行；所述远控综合保护监控器2通过电参数测量装置1将系统所监控的电参数通过所连接的无线通讯模块6发送到远程启停控制装置5，并将所接收到的所述远程启停控制装置5的启停控制指令发送给所连接的所述自启动装置3。
如图3，在所述自启动装置3的控制设备中，变频器控制回路通过手动/自动开关S串接包含第一时间继电器KT1的自启动控制器11到380V电源接线端，变频器控制回路通过手动/自动开关S1串接启动警告电铃8和第一时间继电器KT1的常开延时断开触点KT1-2到零线接线端；所述变频器9的启动控制端为通过所连接的变频器启动继电器常开触点KA1-1；所述自启动控制器11包括相互并联的第一时间继电器KT1回路、第二时间继电器KT2回路、变频器启动继电器KA1回路，所述第一时间继电器KT1回路是串联连接的第一时间继电器KT1控制线包和所述交流接触器KM2的常闭触点，所述第二时间继电器KT2回路是串联连接的第二时间继电器KT2控制线包和所述变频器启动继电器KA1的常闭触点，所述变频器启动继电器KA1回路是串联连接的所述变频器启动继电器KA1的控制线包和所述第二时间继电器KT2的常开延时闭合触点KT2-1，所述常开延时闭合触点KT2-1并联一个变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-2以实现变频器启动继电器KA1的得电自锁，所述自启动控制器11使得手动/自动开关S1在自动状态的自启动电铃报警后延时闭合变频器启动继电器KA1，从而自动启动所述变频器运行，控制抽油机的自动启动运行。
所述第一时间继电器KT1设定的延时时间为20s～80s，所述第二时间继电器KT2设定的延时时间比所述第一时间继电器KT1设定的延时时间长10s～79s。
如图4，所述变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-1还并联连接有手动/自动控制回路，所述手动/自动控制回路为串联连接的手动/自动开关触点S2和变频器启动继电器KA2的常闭触点KA2-1；所述变频器启动继电器KA2的控制线包与所述第一时间继电器KT1回路并联连接，以实现手动/自动开关S1工作在自动状态时手动/自动控制回路断开，所述手动/自动开关S1和手动/自动开关触点S2为联动装置。
如图3，所述自启动控制器11中，与所述第一时间继电器KT1回路还并联连接有交流接触器KM2控制继电器KA0回路，所述交流接触器KM2控制继电器KA0回路是串联连接的交流接触器KM2控制继电器KA0的控制线包和第一时间继电器KT1的常开延时闭合触点KT1-1，该回路使得第一时间继电器KT1的延时报警后交流接触器KM2控制继电器KA0得电。
所述变频器控制回路并联连接有交流接触器KM2控制回路，所述交流接触器KM2控制回路是串联连接的所述交流接触器KM2的控制线包和所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1，所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1还并联有所述交流接触器KM2的常开触点KM2-2，以实现所述交流接触器KM2的自锁，该回路使得抽油机电机运行的串联开关之一——交流接触器KM2的常开触点——在第一时间继电器KT1的延时报警后闭合。
所述变频器控制回路并联连接启动指示灯回路，所述启动指示灯回路为串联连接的启动指示灯7和所述交流接触器KM2的常开触点KM2-3，使得在第一时间继电器KT1的延时报警后所述启动指示灯7被点亮。
远传变频自动控制系统的所述主回路中，与所述变频器9和交流接触器KM2并联有热继电器回路，所述热继电器回路是串联连接的热继电器KH和交流接触器KM3常开触点，所述热继电器KH和交流接触器KM3常开触点分别连接在抽油机控制主回路的三相供电火线中，所述热继电器KH的常闭触点串联连接在变频器控制回路的主干线上。
作为实施例，将第一时间继电器KT1设定的延时时间为60s，第二时间继电器KT1设定的延时时间为99s。进入自启动状态后，启动警告电铃8响铃60秒，之后交流接触器KM2的常闭触点闭合，同时启动指示灯7，到了第99s时，变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-1闭合，启动变频器9，由变频器启动抽油机4开始逐步进入运行状态。
Claims (8)
1.一种油田抽油机用远传变频自动控制系统，主回路包括依次串联连接的自动开关QF1、交流接触器KM2、变频器（9）、抽油机电机（4），其特征是：
还串接有远控综合保护监控器（2），所述远控综合保护监控器（2）通过自启动装置（3）控制所述变频器（9）的启停，从而控制抽油机电机（4）的运行；所述远控综合保护监控器（2）通过电参数测量装置（1）将系统所监控的电参数通过所连接的无线通讯模块（6）发送到远程启停控制装置（5），并将所接收到的所述远程启停控制装置（5）的启停控制指令发送给所连接的所述自启动装置（3）；
在所述自启动装置（3）的控制设备中，变频器控制回路通过手动/自动开关S串接包含第一时间继电器KT1的自启动控制器（11）到380V电源接线端，变频器控制回路通过手动/自动开关S1串接启动警告电铃（8）和第一时间继电器KT1的常开延时断开触点KT1-2到零线接线端；所述变频器（9）的启动控制端为通过所连接的变频器启动继电器常开触点KA1-1；
所述自启动控制器（11）包括相互并联的第一时间继电器KT1回路、第二时间继电器KT2回路、变频器启动继电器KA1回路，所述第一时间继电器KT1回路是串联连接的第一时间继电器KT1控制线包和所述交流接触器KM2的常闭触点，所述第二时间继电器KT2回路是串联连接的第二时间继电器KT2控制线包和所述变频器启动继电器KA1的常闭触点，所述变频器启动继电器KA1回路是串联连接的所述变频器启动继电器KA1的控制线包和所述第二时间继电器KT2的常开延时闭合触点KT2-1，所述常开延时闭合触点KT2-1并联一个变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-2以实现变频器启动继电器KA1的得电自锁，所述自启动控制器（11）使得手动/自动开关S1在自动状态的自启动电铃报警后延时闭合变频器启动继电器KA1，从而自动启动所述变频器运行，控制抽油机的自动启动运行。
2.根据权利要求1所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述第一时间继电器KT1设定的延时时间为20s～80s，所述第二时间继电器KT2设定的延时时间比所述第一时间继电器KT1设定的延时时间长10s～79s。
3.根据权利要求1所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述变频器启动继电器KA1的常开触点KA1-1还并联连接有手动/自动控制回路，所述手动/自动控制回路为串联连接的手动/自动开关触点S2和变频器启动继电器KA2的常闭触点KA2-1；所述变频器启动继电器KA2的控制线包与所述第一时间继电器KT1回路并联连接，以实现手动/自动开关S1工作在自动状态时手动/自动控制回路断开，所述手动/自动开关S1和手动/自动开关触点S2为联动装置。
4.根据权利要求1所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述自启动控制器（11）中，与所述第一时间继电器KT1回路还并联连接有交流接触器KM2控制继电器KA0回路，所述交流接触器KM2控制继电器KA0回路是串联连接的交流接触器KM2控制继电器KA0的控制线包和第一时间继电器KT1的常开延时闭合触点KT1-1，该回路使得第一时间继电器KT1的延时报警后交流接触器KM2控制继电器KA0得电。
5.根据权利要求4所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述变频器控制回路并联连接有交流接触器KM2控制回路，所述交流接触器KM2控制回路是串联连接的所述交流接触器KM2的控制线包和所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1，所述交流接触器KM2控制继电器KA0的常开触点KA0-1还并联有所述交流接触器KM2的常开触点KM2-2，以实现所述交流接触器KM2的自锁，该回路使得抽油机电机运行的串联开关之一——交流接触器KM2的常开触点——在第一时间继电器KT1的延时报警后闭合。
6.根据权利要求5所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述变频器控制回路并联连接启动指示灯回路，所述启动指示灯回路为串联连接的启动指示灯（7）和所述交流接触器KM2的常开触点KM2-3，使得在第一时间继电器KT1的延时报警后所述启动指示灯（7）被点亮。
7.根据权利要求1所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：远传变频自动控制系统的所述主回路中，与所述变频器（9）和交流接触器KM2并联有热继电器回路，所述热继电器回路是串联连接的热继电器KH和交流接触器KM3常开触点，所述热继电器KH和交流接触器KM3常开触点分别连接在抽油机控制主回路的三相供电火线中，所述热继电器KH的常闭触点串联连接在变频器控制回路的主干线上。
8.根据权利要求1所述的油田抽油机用远传变频自动控制系统，其特征是：所述无线通讯模块（6）是GPRS模块或3G模块。
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