專利名稱：一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜。
背景技術(shù)：
目前的煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，包括控制柜柜體，柜體內(nèi)設(shè)有控制柜內(nèi)安 裝有變頻控制器、煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表、采樣和控制處理器，變頻控制器的變頻輸出通過(guò) 三相正弦濾波器接入控制柜輸出端子；采樣和控制處理器主要包括中心控制處理器，該處 理器上設(shè)置有變頻控制器控制信號(hào)接口 、井下傳感器信號(hào)接口 、井外傳感器信號(hào)接口 、人機(jī) 交互監(jiān)控接口，依次連接變頻控制器、煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表、井外傳感器、人機(jī)交互監(jiān)控 終端。 在煤層其開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中，對(duì)井內(nèi)液位及抽取液粘稠度的控制直接影響到煤層氣的開(kāi) 采效率、質(zhì)量和潛入式電泵系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，而現(xiàn)有的控制柜只能通過(guò)簡(jiǎn)單的電機(jī)調(diào)速， 實(shí)現(xiàn)對(duì)抽取速率的控制，從而實(shí)現(xiàn)控制煤層壓力變化速率的目的，沒(méi)有專門(mén)的進(jìn)水電路控 制部分對(duì)進(jìn)煤層氣井進(jìn)水量及進(jìn)水速率進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致不能切實(shí)有效的控制煤層氣地開(kāi)發(fā) 和電泵系統(tǒng)容易損壞等問(wèn)題；井下傳感器通過(guò)專用的信號(hào)傳輸線纜連接至控制柜中的煤層 氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表，信號(hào)傳輸線纜較長(zhǎng)，經(jīng)常與井壁或其它設(shè)備摩擦，信號(hào)傳輸線纜容易損 壞，造成傳感器信號(hào)無(wú)法正常傳輸，影響生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，實(shí)現(xiàn)了煤層氣井液
面下降速率的有效調(diào)節(jié)，解決了井內(nèi)傳感器專用信號(hào)傳輸線纜容易損壞的問(wèn)題。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，控制柜
內(nèi)安裝有變頻控制器、煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表、采樣和控制處理器，變頻控制器的變頻輸出
通過(guò)三相正弦濾波器接入控制柜輸出端子，在三相正弦濾波器與輸出端子之間的三相導(dǎo)線
上連接有一 Y型連接的三相電抗器，該三相電抗器的中性點(diǎn)通過(guò)一濾波電路連入煤層氣井
測(cè)溫測(cè)壓儀表的信號(hào)輸入端，采樣和控制處理器的控制輸出上設(shè)有補(bǔ)水和排水電動(dòng)閥控制
輸出端口 ，兩電動(dòng)閥控制輸出端口上均連有相應(yīng)的電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)電路， 柜體內(nèi)還設(shè)置有蓄水通路電磁閥開(kāi)關(guān)繼電器和排污通路電磁閥開(kāi)關(guān)繼電器，其控 制端均連接于蓄水罐的液位傳感器，輸出端分別連接蓄水通路電磁閥和排污通路電磁閥。 設(shè)置外接信號(hào)接線端子用于處理器輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的連接；采樣和控制處理 器為可編程邏輯控制器；控制柜內(nèi)設(shè)置有冷卻風(fēng)扇和照明燈。 本實(shí)用新型利用外接電泵三相供電電纜的中性線傳輸井下傳感器的信號(hào)，不用單 獨(dú)設(shè)置專用的信號(hào)傳輸線，解決了單獨(dú)的信號(hào)傳輸線纜容易損壞的問(wèn)題；采樣和控制處理 器的控制輸出上設(shè)有電動(dòng)閥輸出端口，電動(dòng)閥輸出端口上連有電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)電路，可以控制 向煤層氣井補(bǔ)水的速度，配合變頻控制器的控制輸出，從而有效控制井內(nèi)液面的下降速度。
圖1是本實(shí)用新型的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，主控回路開(kāi)關(guān)QF1接在三相電路中，為潛入式電泵控制柜的電源總 開(kāi)關(guān)，引出三相電路中的兩根導(dǎo)線通過(guò)開(kāi)關(guān)QF2連接控制電源變壓器Tl，實(shí)現(xiàn)380V電壓到 220V電壓的變換，為控制部分供電。 在QF1和QF2之間的三相電路連接變頻控制器A1的電源輸入端，A1的變頻輸出經(jīng) 過(guò)正弦波濾波器A2進(jìn)行整形濾波，再通過(guò)接線端子X(jué)T2連接至外接電泵Ml ，傳感器M2與外 接電泵固定在一起，傳感器M2的信號(hào)輸出端一端接地，信號(hào)輸出線的另一端與外接電泵的 電機(jī)定子線圈的中性點(diǎn)連接。其中的變頻控制器引腳VC1和GND連接采樣和控制處理器的 變頻控制器控制信號(hào)接口中的引腳A01和GND，變頻控制器引腳+485和-485連接至外接信 號(hào)端子X(jué)T1中A+和B-的上排端子，變頻控制器的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SB和ST分別連接引腳FWD和 XI。 煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表通過(guò)開(kāi)關(guān)QF4接入控制部分供電線路，該電路的信號(hào)輸入 端Y0通過(guò)電容Cl與信號(hào)輸入端Yl連接后，依次串聯(lián)電感器L2、高壓保險(xiǎn)FU1、電感器L3， 并與正旋濾波器A2和接線端子X(jué)T2之間三相電纜上連接的Y型電抗器Ll的中性點(diǎn)連接， 電感器L3連接電抗器Ll的一端連接濾波電路B5的Y2端口 ，電感器L3的另一端連接濾波 電路B5的Y3端口 。煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表中的RS485接口連接至XT1中A+和B-的上排 端子。傳感器M2的測(cè)量信號(hào)經(jīng)外接電泵的電機(jī)定子線圈的中性點(diǎn)接入該電泵的三相電源 電路中進(jìn)行測(cè)量信號(hào)傳輸，并由正旋濾波器A2和接線端子X(jué)T2之間三相電纜上連接的Y型 電抗器L1的中性點(diǎn)輸出傳感器M2的測(cè)量信號(hào)，經(jīng)濾波后引入煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表。 采樣和控制處理器和監(jiān)控觸摸屏通過(guò)開(kāi)關(guān)QF3接入控制部分供電線路，分別通過(guò) 兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源Pl和P2實(shí)現(xiàn)直流工作電壓的輸出，Pl為采樣和控制處理器提供工作電壓，P2 為觸摸顯示屏提供工作電壓，采樣和控制處理器檢測(cè)信號(hào)接口中的A+和B-連接X(jué)T1中A+ 和B-的下排端子讀取變頻控制器Al和煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表的信號(hào)后，分別連接至觸摸 顯示屏B2的引腳A1(4)和B1(7)，并且該接口的地線與B2對(duì)應(yīng)接口的地線相連；引腳A13 及其地線通過(guò)XT1連接井口溫度變送器，引腳A14及其地線通過(guò)XT1連接氣體流量變送器， 引腳A15通過(guò)XT1連接液體流量變送器；補(bǔ)水電動(dòng)閥控制輸出端口的引腳A02和排水電動(dòng) 閥控制輸出端口 A03分別連接直流電壓變送器B3和B4，B3和B4的輸出端分別連接X(jué)T1端 子的補(bǔ)水電動(dòng)閥信號(hào)線lvl+、 lvl-和排水電動(dòng)閥的信號(hào)線lv2+、 lv2-。 冷卻風(fēng)扇和照明電路通過(guò)開(kāi)關(guān)QF5接入控制部分供電線路，冷卻風(fēng)扇M3、 M4及照 明燈LD1、 LD2并聯(lián)連接，并單獨(dú)設(shè)有通斷控制開(kāi)關(guān)。 電磁閥開(kāi)關(guān)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)QF6接入控制部分供電線路，通過(guò)蓄水罐中的液位傳感 器的液位傳感器控制中間繼電器Jl和J2，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄水通路電磁閥開(kāi)關(guān)和排污通路電 磁閥開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。 為了方便使用和集中監(jiān)控，本實(shí)施例中可以設(shè)置無(wú)線通信電路，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心的 遠(yuǎn)程監(jiān)控。
權(quán)利要求一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，控制柜內(nèi)安裝有變頻控制器、煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表、采樣和控制處理器，變頻控制器的變頻輸出通過(guò)三相正弦濾波器接入控制柜輸出端子，其特征在于在三相正弦濾波器與輸出端子之間的三相導(dǎo)線上連接有一Y型連接的三相電抗器，該三相電抗器的中性點(diǎn)通過(guò)一濾波電路連入煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表的信號(hào)輸入端，采樣和控制處理器的控制輸出上設(shè)有補(bǔ)水和排水電動(dòng)閥控制輸出端口，兩電動(dòng)閥控制輸出端口上均連有相應(yīng)的電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)電路。
2. 如權(quán)利要求1所述的煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，其特征在于所述柜體內(nèi)還設(shè) 置有蓄水通路電磁閥開(kāi)關(guān)繼電器和排污通路電磁閥開(kāi)關(guān)繼電器，其控制端均連接于蓄水罐 的液位傳感器，輸出端分別連接蓄水通路電磁閥和排污通路電磁閥。
3. 如權(quán)利要求2所述的煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，其特征在于設(shè)置外接信號(hào)接 線端子用于處理器輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，其特征在于所述的采樣和控 制處理器為可編程邏輯控制器。
5. 如權(quán)利要求4所述的煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，其特征在于控制柜內(nèi)設(shè)置有 冷卻風(fēng)扇和照明燈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤層氣潛液泵排采設(shè)備控制柜，控制柜內(nèi)安裝有變頻控制器、煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表、采樣和控制處理器，變頻控制器的變頻輸出通過(guò)三相正弦濾波器接入控制柜輸出端子，在三相正弦濾波器與輸出端子之間的三相導(dǎo)線上連接有一Y型連接的三相電抗器，該三相電抗器的中性點(diǎn)通過(guò)一濾波電路連入煤層氣井測(cè)溫測(cè)壓儀表的信號(hào)輸入端，采樣和控制處理器的控制輸出上設(shè)有補(bǔ)水和排水電動(dòng)閥控制輸出端口，兩電動(dòng)閥控制輸出端口上均連有相應(yīng)的電動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)了煤層氣井液面下降速率的有效調(diào)節(jié)，解決了井內(nèi)傳感器專用信號(hào)傳輸線纜容易損壞的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201507431SQ20092022347
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者曹學(xué)民 申請(qǐng)人:河南華盛能源工程有限公司