CN206506465U - 抽油机时控变频节电装置 - Google Patents
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Abstract
一种抽油机时控变频节电装置包括:多功能电表、时间控制器和变频器。通过时间控制器和多功能电表上人工填入抽油机用电量谷、平、峰和尖峰的对应的时间段，时间控制器把设定的时间段信息传给变频器的多功能端子，多功能端子传给变频器分时段输出频率控制程序，变频器分时段输出频率控制程序处理后再定时输出设定频率控制抽油机电动机转速，改变抽油机冲次，提高泵效，降低电动机负荷，达到节电的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田节电技术，具体而言是一种抽油机时控变频节电装置。
背景技术
目前，我国各油田地面采油设备主要是游梁式抽油机，它主要依靠电动机带动实现连续工作，因此采油电费占总成本的比重也较高。截止到目前，孤岛采油厂抽油机井2488口，日耗电约402342kw.h，按照平均每kw.h0.656元计算，每日采油电费支出为26.4万元。为了更好适应低油价新常态，不断强化效益管理，有效降低采油厂电费支出，因此急需实现更为合理采油用电管理措施。根据目前尖、峰、平、谷电价，每天上午的8点半到11点半以及18点到23点两个时段为用电费用的“峰段”,电费为1.08元/kw.h。23点到7点为“谷段”,电费0.2624元/kw.h；其他时间段都为“平期”,电费0.656元/kw.h。“谷段”电价比“峰段”低了0.8118元/kw.h。采油用电量大,每度电节约几角钱的电费成本也能变成巨大经济效益。近年来，随着孤岛采油厂四化不断推进，抽油机井专用变频控制柜得到大量推广应用。我们结合抽油机井的实际情况，研制出一种成本低、运行可靠性高的抽油机分时段避峰填谷节能控制器。该控制器在保证抽油机井的日产液量、油量基本稳定的情况下，根据峰谷电价差异，实现对抽油机井的冲次参数，进行不停机自动控制调整。当处于用电尖峰时段将冲次降低到合理冲次一下，使得动液面逐步回升，与此同时尽量减少采油用电；当处于用电谷时段时，根据液面回返情况将冲次提高到合理冲次以上，由于沉没度得到提高，泵效也有较大幅度提升，继而充分利用用电谷时段电价低，将用电尖峰时段少抽的液量补回来。继而实现尖峰时段耗电量最少，用谷时段多采液，从总体上可以有效降低采油电费的支出。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种抽油机时控变频节电装置，克服上述已有技术存在的缺陷。
本实用新型的述技术方案是通过以下方式实现的：
一种抽油机时控变频节电装置包括：多功能电表、时间控制器、电流互感器和变频器，其特征在于：多功能电表第11、12电源端子与三相四线输入电源的C相火线和零线N相联，多功能电表的电流第2IA接线端子与电流互感器HA的一端连接，多功能电表的电流第1IA0接线端子与电流互感器HA的另一端联接，多功能电表的电流第4IB接线端子与电流互感器HB的一端连接，多功能电表的电流第3IB0接线端子与电流互感器HB的另一端联接，多功能电表的电流第6IC接线端子与电流互感器HC的一端连接，多功能电表的电流第5IC0接线端子与电流互感器HC的另一端联接；多功能电表的电压接线端子7VA与三相四线输入电源的A相线联接，多功能电表的电压接线端子8VB与三相四线输入电源的B相线联接，多功能电表的电压接线端子9VC与三相四线输入电源的C相线联接，多功能电表的电压接线端子10VX与三相四线输入电源的N相线联接，时间控制器的电源零线N1与三相四线输入电源的零线N相联，火线L1与三相四线输入电源的C相联接；时间控制器第14接线端子与变频器的多功能端子S5相联，时间控制器第15端子与变频器的多功能端子S6相联，时间控制器第16端子与变频器的多功能端子S7相联，时间控制器的公共接线端子COM与变频器的公共接线端子COM相联；三相四线输入电源接多功能电表和时间控制器后与变频器对应端子相联，变频器输出三相控制电路与抽油机电动机M的接线盒相联。
多功能电表电量分段采集时间与时间控制器控制抽油机分段运行时间相对应，各自由人工按抽油机用电量波动周期谷、平、峰和尖峰时段分别输入。
多功能电表电量分段采集时间与时间控制器控制抽油机分段运行时间用电量谷控制时间段为23:00-07点，23:00开，07：00点关；用电量平第一控制时间段为07:00-8:30，07:00点开，8:30关，第二控制时间段为11:30-18:00,11:30开，18:00关；用电量峰的第一控制时间段为07:00-8:30，07:00开，8:30关，第二控制时间段为18:00-19:00,18:00开，19：00关，第三控制时间段为 21:00-23:00,21:00开，23:00关；用电量尖峰的第一时间控制段为10:30-11:30，第二时间控制段为19:00-21:00，在这两个时间段内1、2、3路全关闭。
本实用新型的工作原理：
通过时间控制器和多功能电表上人工填入抽油机用电量谷、平、峰和尖峰的对应的时间段，时间控制器把设定的时间段信息传给变频器的多功能端子，多功能端子传给变频器分时段输出频率控制程序，变频器分时段输出频率控制程序处理后再定时输出设定频率控制抽油机电动机转速，改变抽油机冲次，提高泵效，降低电动机负荷，达到节电的目的。
本实用新型的优点：
1.时间控制器具有走时准确、多路输出、不受停电影响、操作方便、成本低等特点.
2.用户可以根据每口抽油机井的实际工况和现场要求,高效地配置和维护被控对象的各种控制逻辑,实现无人值守、不停机避峰填谷冲次调整等多种复杂功能,有效地提高抽油机井工况，最大限度降低了采油电费支出，实现降本增效.
3.通过将尖峰时段的频率调整到允许的最低值，使得抽油机井的沉没度随着冲次降低而逐渐增大，当谷时段可将频率调整到高值时，由于沉没度得到恢复，泵效也随之提高，继而实现了避峰填谷有序衔接，合理安排用电量，实现抽油机井的液量、油量和日耗电量基本稳定，大幅度降低采油电费支出。
附图说明
图1-本实用新型电路结构示意图
图2- GDN7X12井实施效果表
图中，三相四线输入电源：A、B、C.三相火线，N.零线，HA、HB、HC.三相电流互感器；多功能电表中：1、2.HA电流互感器接线端子，3、4.HB电流互感器接线端子，5、6.HC电流互感器接线端子，7、8、9.三相电压输入接线端子，10.零线接线端子，11、12.多功能电表电源接线端子；时间控制器中：14.用电量低谷时间段控制电路时间控制器接线端子、15.用电量稳平时间段控制电路时间段控制电路时间控制器接线端子、16.用电量高峰时间段控制电路时间段控制电路时间控制器接线端子、COM.公共段多功能接线端子、L1.火线接线端子、N1.零线接线端子；变频器中S5、S6、S7-多功能接线端子。
具体实施方式
为进一公开本实用新型的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细说明：
一种抽油机时控变频节电装置包括：多功能电表、时间控制器、电流互感器和变频器，其特征在于：多功能电表第11、12电源端子与三相四线输入电源的C相火线和零线N相联，多功能电表的电流第2IA接线端子与电流互感器HA的一端连接，多功能电表的电流第1IA0接线端子与电流互感器HA的另一端联接，多功能电表的电流第4IB接线端子与电流互感器HB的一端连接，多功能电表的电流第3IB0接线端子与电流互感器HB的另一端联接，多功能电表的电流第6IC接线端子与电流互感器HC的一端连接，多功能电表的电流第5IC0接线端子与电流互感器HC的另一端联接；多功能电表的电压接线端子7VA与三相四线输入电源的A相线联接，多功能电表的电压接线端子8VB与三相四线输入电源的B相线联接，多功能电表的电压接线端子9VC与三相四线输入电源的C相线联接，多功能电表的电压接线端子10VX与三相四线输入电源的N相线联接，时间控制器的电源零线N1与三相四线输入电源的零线N相联，火线L1与三相四线输入电源的C相联接；时间控制器第14接线端子与变频器的多功能端子S5相联，时间控制器第15端子与变频器的多功能端子S6相联，时间控制器第16端子与变频器的多功能端子S7相联，时间控制器的公共接线端子COM与变频器的公共接线端子COM相联；三相四线输入电源接多功能电表和时间控制器后与变频器对应端子相联，变频器输出三相控制电路与抽油机电动机M的接线盒相联。
在多功能电表上人工填入如下《分时电价计时表》内的抽油机用电量谷、平、峰和尖峰的分时电价计时的参数。在时间控制器上人工填入如下《分时启停表》内的抽油机用电量谷、平、峰和尖峰的参数。多功能电表自动采集显示电动机输入电流、电压、日耗电量、尖峰平谷分时段电量以及累计电量。自动存储尖峰平谷分时段电量以及累计电量，以及设备运行参数。变频器分时段输出频率控制程序分时段频率设定以及定时输出分时段频率。时间控制器把设定的时间段信息传给变频器的多功能端子，多功能端子传给变频器分时段输出频率控制程序，变频器分时段输出频率控制程序处理后再定时输出设定频率控制抽油机电动机转速，改变抽油机冲次，提高泵效，降低电动机负荷，达到节电的目的。
分时电价计时表
| 序号 | 起始时间 | 终止时间 | 小时数 | 性质 |
| 1 | 23:00 | 7:00 | 8 | 谷 |
| 2 | 7:00 | 8:30 | 1.5 | 平 |
| 3 | 8:30 | 10:30 | 2 | 峰 |
| 4 | 10:30 | 11:30 | 1 | 尖峰 |
| 5 | 11:30 | 18:00 | 6.5 | 平 |
| 6 | 18:00 | 19:00 | 1 | 峰 |
| 7 | 19:00 | 21:00 | 2 | 尖峰 |
| 8 | 21:00 | 23:00 | 2 | 峰 |
抽油机启停计时表
| 序号 | 开关 | 参数时间 | 线路 | 序号 | 功能 | 参数时间 | 线路 |
| 1 | on | 23:00 | 1 | 9 | on | 11:30 | 2 |
| 2 | off | 07:00 | 1 | 10 | off | 18:00 | 2 |
| 3 | on | 07:00 | 2 | 11 | on | 18:00 | 3 |
| 4 | off | 08:30 | 2 | 12 | off | 19:00 | 3 |
| 5 | on | 08:30 | 3 | 13 | on | 19:00 | off |
| 6 | off | 10:30 | 3 | 14 | off | 21:00 | Off |
| 7 | on | 10:30 | off | 15 | on | 21:00 | 3 |
| 8 | off | 11:30 | off | 16 | off | 23:00 | 3 |
通过在GDN7X12井上九天的实施见到了显著效果，如图2所示 GDN7X12井实施效果表。
Claims (1)
1.一种抽油机时控变频节电装置包括：多功能电表、时间控制器、电流互感器和变频器，其特征在于：多功能电表第11、12电源端子与三相四线输入电源的C相火线和零线N相联，多功能电表的电流第2IA接线端子与电流互感器HA的一端连接，多功能电表的电流第1IA0接线端子与电流互感器HA的另一端联接，多功能电表的电流第4IB接线端子与电流互感器HB的一端连接，多功能电表的电流第3IB0接线端子与电流互感器HB的另一端联接，多功能电表的电流第6IC接线端子与电流互感器HC的一端连接，多功能电表的电流第5IC0接线端子与电流互感器HC的另一端联接；多功能电表的电压接线端子7VA与三相四线输入电源的A相线联接，多功能电表的电压接线端子8VB与三相四线输入电源的B相线联接，多功能电表的电压接线端子9VC与三相四线输入电源的C相线联接，多功能电表的电压接线端子10VX与三相四线输入电源的N相线联接，时间控制器的电源零线N1与三相四线输入电源的零线N相联，火线L1与三相四线输入电源的C相联接；时间控制器第14接线端子与变频器的多功能端子S5相联，时间控制器第15端子与变频器的多功能端子S6相联，时间控制器第16端子与变频器的多功能端子S7相联，时间控制器的公共接线端子COM与变频器的公共接线端子COM相联；三相四线输入电源接多功能电表和时间控制器后与变频器对应端子相联，变频器输出三相控制电路与抽油机电动机M的接线盒相联。
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|---|---|---|---|---|
| CN111306089A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-19 | 深圳中广核沃尔辐照技术有限公司 | 一种降噪功能的风机控制电路 |
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