一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電容儲(chǔ)能電控裝置，尤其是一種可以控制抽油機(jī)運(yùn)行的帶有電容儲(chǔ)能的電控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，目前抽油機(jī)的運(yùn)行需要一套電氣控制系統(tǒng)來(lái)控制抽油機(jī)的上提和下放動(dòng)作來(lái)完成抽油機(jī)的工作，抽油機(jī)的提桿的過(guò)程中，需要電氣系統(tǒng)給予電動(dòng)機(jī)能量從而帶動(dòng)抽油桿完成上提動(dòng)作，抽油機(jī)的在放桿的過(guò)程中，可以釋放出可觀的重力勢(shì)能，目前行業(yè)內(nèi)的抽油機(jī)多采用機(jī)械平衡塊和液壓儲(chǔ)能的方式，減少工作過(guò)程中的能量損耗或者回收下放過(guò)程中的能量。由于平衡塊的重量和機(jī)械結(jié)構(gòu)給抽油機(jī)維護(hù)工人造成了安全隱患，液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于油缸的密封也有著很高的要求，增加了后期工人的維護(hù)量。平衡塊造成的安全事故和液壓系統(tǒng)的后期維護(hù)對(duì)采油行業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)有著很大的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是要提供一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括:一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)、功率平衡單元、回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；功率平衡單元包含信號(hào)采集單元、信息處理單元和功率分配單元；回路供電系統(tǒng)包含自動(dòng)控制系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、功率平衡單元回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)主回路供電系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)包含超級(jí)電容組、超級(jí)電容充放電系統(tǒng)和超級(jí)電容均壓保護(hù)系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)包含防碰保護(hù)系統(tǒng)、過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)和漏電保護(hù)系統(tǒng)。
[0005]所述的超級(jí)電容通過(guò)功率平衡單元吸收來(lái)自于放桿產(chǎn)生的能量。
[0006]所述的超級(jí)電容通過(guò)井口變壓器直接充電。
[0007]所述的超級(jí)電容可以釋放儲(chǔ)存能量用于提桿工況，也可以在人為操作下釋放多余電量。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:中央控制系統(tǒng)通過(guò)總線建立與抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)、功率平衡單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信；總線通信采用自我校驗(yàn)的辦法提高了系統(tǒng)控制的可靠性，總線通訊在安全電壓以下，保證了井口的安全生產(chǎn)，高速的總線通訊系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。功率平衡單元合理平衡來(lái)自于井場(chǎng)變壓器和儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量，分配到中央控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)中。功率平衡單元將抽油機(jī)放桿過(guò)程中產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存到儲(chǔ)能系統(tǒng)中，當(dāng)抽油機(jī)進(jìn)行提桿工作時(shí)，功率平衡單元合理分配儲(chǔ)能系統(tǒng)和井口變壓器的能量，有效的減少了抽油機(jī)的用電量，起到了節(jié)能的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的連接原理框圖。
[0010]圖中:1為安全保障系統(tǒng)，2為井場(chǎng)變壓器，3為功率平衡單元，4為變頻調(diào)速系統(tǒng)，5為儲(chǔ)能系統(tǒng)，6為中央控制系統(tǒng)，7為供電線路，8為控制線路。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0012]一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)、功率平衡單元、回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；功率平衡單元包含信號(hào)采集單元、信息處理單元和功率分配單元；回路供電系統(tǒng)包含自動(dòng)控制系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、功率平衡單元回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)主回路供電系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)包含超級(jí)電容組、超級(jí)電容充放電系統(tǒng)和超級(jí)電容均壓保護(hù)系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)包含防碰保護(hù)系統(tǒng)、過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)和漏電保護(hù)系統(tǒng)。
[0013]所述的超級(jí)電容通過(guò)功率平衡單元吸收來(lái)自于放桿產(chǎn)生的能量。所述的超級(jí)電容通過(guò)井口變壓器直接充電。所述的超級(jí)電容可以釋放儲(chǔ)存能量用于提桿工況，也可以在人為操作下釋放多余電量。
[0014]中央控制系統(tǒng)通過(guò)總線建立與抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)、功率平衡單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)的實(shí)時(shí)通信；中央控制系統(tǒng)通過(guò)與抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的通訊完成為提升和下放抽油桿提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的實(shí)時(shí)控制，也可通過(guò)中央控制系統(tǒng)的觸摸屏對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行人為干預(yù)。總線通信采用自我校驗(yàn)的辦法提高了系統(tǒng)控制的可靠性，總線通訊在安全電壓以下，保證了井口的安全生產(chǎn)，高速的總線通訊系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
[0015]功率平衡單元合理平衡來(lái)自于井場(chǎng)變壓器和儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量，分配到中央控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)中。抽油機(jī)在放桿過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)處于倒發(fā)電狀態(tài)，電量經(jīng)過(guò)變頻器整流吸收電路到達(dá)直流母線，然后經(jīng)過(guò)功率平衡單元，功率平衡單元將抽油機(jī)放桿過(guò)程中產(chǎn)生的能量?jī)?chǔ)存到儲(chǔ)能系統(tǒng)的超級(jí)電容器中，超級(jí)電容充電系統(tǒng)工作，超級(jí)電容的均壓保護(hù)電路合理將電量分配給每一個(gè)超級(jí)電容器，并保護(hù)單臺(tái)超級(jí)電容器在安全電壓范圍內(nèi)工作。當(dāng)抽油機(jī)進(jìn)行提桿工作時(shí)，功率平衡單元合理分配儲(chǔ)能系統(tǒng)和井口變壓器的能量，有效的減少了抽油機(jī)的用電量，起到了節(jié)能的作用。
[0016]當(dāng)超級(jí)電容組能量不足時(shí)，系統(tǒng)可以從井口變壓器取電，直接通過(guò)超級(jí)電容器的充電系統(tǒng)給超級(jí)電容組充電。當(dāng)抽油機(jī)需要停機(jī)維護(hù)時(shí)，可以通過(guò)超級(jí)電容器的放電系統(tǒng)單獨(dú)放出剩余電量，保證維修過(guò)程的安全。
[0017]安全保障系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置于抽油機(jī)拉繩上的拉繩編碼器完成油桿的精確定位，在發(fā)生位置異常的情況下，將位置信息反饋給中央控制系統(tǒng)，從而保護(hù)抽油機(jī)整個(gè)工作過(guò)程的安全。同時(shí)在供電回路設(shè)置了電壓和電流互感器，以及漏電保護(hù)器，將信號(hào)送與中央控制系統(tǒng)，在電控系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)電壓、過(guò)電流和漏電請(qǐng)突發(fā)情況時(shí)給予合理的保護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)、功率平衡單元、回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)；其特征在于:自動(dòng)控制系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；功率平衡單元包含信號(hào)采集單元、信息處理單元和功率分配單元；回路供電系統(tǒng)包含自動(dòng)控制系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、功率平衡單元回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)主回路供電系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)包含超級(jí)電容組、超級(jí)電容充放電系統(tǒng)和超級(jí)電容均壓保護(hù)系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)包含防碰保護(hù)系統(tǒng)、過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)和漏電保護(hù)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，其特征在于:所述的超級(jí)電容通過(guò)功率平衡單元吸收來(lái)自于放桿產(chǎn)生的能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，其特征在于:所述的超級(jí)電容通過(guò)井口變壓器直接充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，其特征在于:所述的超級(jí)電容可以釋放儲(chǔ)存能量用于提桿工況，也可以在人為操作下釋放多余電量。
【專(zhuān)利摘要】一種電容儲(chǔ)能的抽油機(jī)電控裝置，包括自動(dòng)控制系統(tǒng)、功率平衡單元、回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和安全保障系統(tǒng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)；功率平衡單元包含信號(hào)采集單元、信息處理單元和功率分配單元；回路供電系統(tǒng)包含自動(dòng)控制系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、功率平衡單元回路供電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)、安全保障系統(tǒng)回路供電系統(tǒng)和抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)主回路供電系統(tǒng)；儲(chǔ)能系統(tǒng)包含超級(jí)電容組、超級(jí)電容充放電系統(tǒng)和超級(jí)電容均壓保護(hù)系統(tǒng)；安全保障系統(tǒng)包含防碰保護(hù)系統(tǒng)、過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)系統(tǒng)和漏電保護(hù)系統(tǒng)；優(yōu)點(diǎn)是：提高了系統(tǒng)控制的可靠性，保證了井口的安全生產(chǎn)，高速的總線通訊系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少了抽油機(jī)的用電量，起到了節(jié)能的作用。
【IPC分類(lèi)】H02J7-00, E21B43-00, G05B19-04
【公開(kāi)號(hào)】CN204532284
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520229886
【發(fā)明人】馬西庚, 張永平, 姚建青, 翟騰飛, 石奇君
【申請(qǐng)人】山東愛(ài)特機(jī)電技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日