專利名稱：一種抽油機節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種油田抽 油機節(jié)能裝置。
技術(shù)背景我國陸海共有石油生產(chǎn)油井共八萬多個，也就是說石油行業(yè)共有 八萬多臺抽油機在運行，大部分已經(jīng)開采了相當(dāng)時間的油井出現(xiàn)供液 不足現(xiàn)象，導(dǎo)致抽油機長期低效運轉(zhuǎn)。在油井抽取的過程中，抽油機 的定量設(shè)計無法對變化的負荷做出響應(yīng)，抽油機常常處于極輕的負荷 狀態(tài)。過去大部分石油原油生產(chǎn)井的抽油機直接以交流電機作為原動 機，通過皮帶傳動，凸輪機構(gòu)把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為抽油桿的上、 下往復(fù)式運動，而交流電機的控制僅是一個開關(guān)，這種控制方式具有 如下缺點，直接導(dǎo)致電能的巨大浪費。(1) 、電機直接起動，起動電流大；(2) 、缺相及過載無法保護，經(jīng)常造成電機燒壞，無法監(jiān)測電機 是否缺相運行，當(dāng)電網(wǎng)缺相時，極易使電機燒壞；(3) 、功率因數(shù)很低，長期低負荷和電機運行過程中出現(xiàn)的"倒 發(fā)電"現(xiàn)象使得抽油機的功率因數(shù)徘徊在0.2 0.3這樣一個水平，而我國新頒布的電業(yè)法中明確規(guī)定用電器的功率因數(shù)必須達到0.85 以上，否則將處于120%的罰款，這對使用電力能源的油區(qū)來說，提 高抽油機的功率因數(shù)迫在眉睫，而解決"倒發(fā)電"問題又是首當(dāng)其沖 的問題。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供 一種抽油機節(jié)能裝置，它能使系統(tǒng)在每一次"倒發(fā)電"發(fā)生的情況下 做出響應(yīng)，切斷抽油機與電網(wǎng)的連接，達到節(jié)能的目的。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括自動投切模塊、旁路接觸器、 外部接口模塊、以及外部操作系統(tǒng)；其中，自動投切模塊接在380V 母線和抽油機電機之間，其內(nèi)設(shè)有晶閘管投切模塊、電力參數(shù)檢測模 塊、以及判斷控制投切模塊，旁路接觸器與自動投切模塊并聯(lián)，外部 接口模塊分別與自動投切模塊、旁路接觸器、以及外部操作系統(tǒng)相連。所述的自動投切模塊和抽油機電機之間還連接有過載保護熱繼 電器。所述的外部接口模塊內(nèi)設(shè)有中間繼電器組模塊、運行狀態(tài)指示模 塊、穩(wěn)壓保護模塊、操作旋鈕接口模塊，其中，中間繼電器組模塊通 過信號線與旁路接觸器相連，運行狀態(tài)指示模塊經(jīng)由信號線與外部操 作系統(tǒng)控制面板上的指示燈相連，操作旋鈕接口模塊則經(jīng)由信號線與 外部操作系統(tǒng)控制面板上的操作旋鈕相連。所述的中間繼電器組模塊還經(jīng)由信號線與蜂鳴報警器相連。 采用上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果在于它通過傳感裝置檢測采集抽油機的用電系統(tǒng)負載率、電壓電流、功率因數(shù)等電力 參數(shù)，通過計算判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)，準確地檢測出每個工作周期的"倒 發(fā)電"是發(fā)生，并動態(tài)地控制投切模塊的工作狀態(tài)，使得系統(tǒng)在每一 次"倒發(fā)電"發(fā)生的情況下都能做出響應(yīng)，切斷抽油機與電網(wǎng)的連接， 從而達到節(jié)電的目的，經(jīng)濟效益顯著。另外，自動投切模塊中晶閘管 投切模塊還具有使用穩(wěn)定、壽命長、可降壓啟動的功能。


以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明； 附圖1為本實用新型的電氣原理圖； 附圖2為本實用新型的電氣接線圖； 附圖3為自動投切模塊的電路原理圖。
具體實施方式
以下所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不因此而限定本實用 新型的保護范圍。見附圖1 附圖3所示本實用新型的抽油機節(jié)能裝置包括自動 投切模塊IO、旁路接觸器20、外部接口模塊30、以及外部操作系統(tǒng); 其中，自動投切模塊10接在380V母線和抽油機電機50之間，它具 有檢測電機電壓電流及功率因數(shù)、判斷電機是否處于"倒發(fā)電"狀態(tài)、 以及控制晶閘管投切的功能；另外，自動投切模塊IO和抽油機電機 50之間還連接有過載保護熱繼電器60。自動投切模塊10內(nèi)設(shè)有晶閘 管投切模塊、電力參數(shù)檢測模塊、以及判斷控制投切模塊，旁路接觸 器20與自動投切模塊10并聯(lián)，外部接口模塊30分別與自動投切模塊10、旁路接觸器20、以及外部操作系統(tǒng)相連。外部接口模塊30內(nèi)設(shè)有中間繼電器組模塊31、運行狀態(tài)指示模 塊32、穩(wěn)壓保護模塊33、操作旋鈕接口模塊34,其中，中間繼電器 組模塊31通過信號線與旁路接觸器20以及一個蜂鳴報警器70相連， 運行狀態(tài)指示模塊22經(jīng)由信號線與外部操作系統(tǒng)控制面板40上的電 源指示燈、運行指示燈、旁路指示燈相連，操作旋鈕接口模塊34則 經(jīng)由信號線與外部操作系統(tǒng)控制面板40上的啟動/停止旋鈕、全抽/ 間抽旋鈕、自動/旁路旋鈕相連。本實用新型的自動投切模塊10工作原理如下它通過檢測單元 檢測電壓電流、功率因數(shù)等電力參數(shù)，由判定單元判斷抽油機是否處 于"倒發(fā)電"狀態(tài)，最后由控制單元綜合外部接口模塊30傳輸過來 的操作信號和判定單元做出的判斷，控制晶閘管和旁路接觸器20的 工作。本實用新型外部操作系統(tǒng)控制面板40工作原理如下當(dāng)啟動/停 止旋鈕44轉(zhuǎn)至"啟動"時，節(jié)能裝置投入運行，抽油機開始工作； 轉(zhuǎn)至"停止"時，則節(jié)能裝置停止運行。全抽/間抽旋鈕45轉(zhuǎn)至"全 抽時，則不管油井中有無油，抽油機都不停地往復(fù)抽油；轉(zhuǎn)至"間抽" 時，則根據(jù)投切模塊電路板上設(shè)定的間抽時間，由自動投切模塊10 控制定時間隔抽油。當(dāng)自動/旁路旋鈕46轉(zhuǎn)至"自動"時，由自動投 切模塊10判定設(shè)備運行情況，正常情況則投切晶閘管工作，旁路接 觸器20斷開；如自動投切模塊10有異常，則斷開投切晶閘管，旁路 工作；當(dāng)自動/旁路旋鈕46轉(zhuǎn)至"旁路"時，則投切晶閘管停止工作，旁路接觸器20接通工作。本實用新型的外部接口模塊30工作原理如下操作旋鈕接口模 塊34接收控制面板40上的旋鈕操作信號，經(jīng)40針數(shù)據(jù)線將此信號 輸入到自動投切模塊10;運行狀態(tài)指示模塊32接收自動投切模塊10 發(fā)送過來的運行狀態(tài)信號，由控制面板40上的各LED指示燈顯示運 行狀態(tài)；中間繼電器組模塊31從自動投切模塊10接收3個信號，分 別為故障報警信號、間隔抽油定時觸發(fā)信號、旁路接觸器動作信號； 穩(wěn)壓保護模塊由若干穩(wěn)壓IC和穩(wěn)壓電容組成，確保電路板運行穩(wěn)定， 抗干擾能力強。
權(quán)利要求1.一種抽油機節(jié)能裝置，其特征在于它包括自動投切模塊、旁路接觸器、外部接口模塊、以及外部操作系統(tǒng)；其中，自動投切模塊接在380V母線和抽油機電機之間，其內(nèi)設(shè)有晶閘管投切模塊、電力參數(shù)檢測模塊、以及判斷控制投切模塊，旁路接觸器與自動投切模塊并聯(lián)，外部接口模塊分別與自動投切模塊、旁路接觸器、以及外部操作系統(tǒng)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機節(jié)能裝置，其特征在于所述 的自動投切模塊和抽油機電機之間還連接有過載保護熱繼電器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機節(jié)能裝置，其特征在于所述 的外部接口模塊內(nèi)設(shè)有中間繼電器組模塊、運行狀態(tài)指示模塊、穩(wěn)壓 保護模塊、操作旋鈕接口模塊，其中，中間繼電器組模塊通過信號線 與旁路接觸器相連，運行狀態(tài)指示模塊經(jīng)由信號線與外部操作系統(tǒng)控 制面板上的指示燈相連，操作旋鈕接口模塊則經(jīng)由信號線與外部操作 系統(tǒng)控制面板上的操作旋鈕相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油機節(jié)能裝置，其特征在于所述 的中間繼電器組模塊還經(jīng)由信號線與蜂鳴報警器相連。
專利摘要本實用新型公開了一種抽油機節(jié)能裝置，它包括自動投切模塊、旁路接觸器、外部接口模塊、以及外部操作系統(tǒng)；其中，自動投切模塊接在380V母線和抽油機電機之間，其內(nèi)設(shè)有晶閘管投切模塊、電力參數(shù)檢測模塊、以及判斷控制投切模塊，旁路接觸器與自動投切模塊并聯(lián)，外部接口模塊分別與自動投切模塊、旁路接觸器、以及外部操作系統(tǒng)相連。本實用新型通過傳感裝置檢測采集抽油機的用電系統(tǒng)負載率、電壓電流、功率因數(shù)等電力參數(shù)，通過計算判斷系統(tǒng)工作狀態(tài)，準確地檢測出每個工作周期的“倒發(fā)電”是發(fā)生，并動態(tài)地控制投切模塊的工作狀態(tài)，使得系統(tǒng)在每一次“倒發(fā)電”發(fā)生的情況下都能做出響應(yīng)，切斷抽油機與電網(wǎng)的連接，從而達到節(jié)電的目的。
文檔編號E21B43/00GK201113894SQ200720058378
公開日2008年9月10日 申請日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者邵立秋 申請人:珠海陽光偉業(yè)能源科技有限公司