專利名稱：潛油電泵在線絕緣檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣檢測裝置。特別是涉及一種用于實(shí)時監(jiān)測潛油電泵生產(chǎn)時電機(jī)及電纜系統(tǒng)絕緣狀態(tài)的潛油電泵在線絕緣檢測裝置。
背景技術(shù)：
潛油電泵絕緣檢測是油田電潛泵生產(chǎn)中必須進(jìn)行的生產(chǎn)活動,現(xiàn)有的潛油電泵絕緣檢測技術(shù)是在機(jī)組停機(jī)后應(yīng)用絕緣檢測表進(jìn)行測試，以獲得潛油電機(jī)及電纜系統(tǒng)當(dāng)前的絕緣值，而絕緣值的大小將直接用于判斷潛油電泵機(jī)組是否繼續(xù)使用，其測試方法和普通絕緣測試相同。由于潛油電泵機(jī)組的絕緣值在運(yùn)行中會發(fā)生變化，而導(dǎo)致絕緣值降低的因素較多，監(jiān)測并查找絕緣變化的原因關(guān)系到潛油電泵機(jī)組壽命的長短和油井生產(chǎn)成本。而停機(jī) 后進(jìn)行絕緣檢測時無法監(jiān)測到絕緣變化的過程，因此難以監(jiān)測到導(dǎo)致絕緣變化的因素，也就無法采取有效的措施以延長潛油電泵壽命，降低油井生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠連續(xù)實(shí)時監(jiān)測潛油電泵正常運(yùn)行狀態(tài)或停機(jī)狀態(tài)下的絕緣值，以便記錄潛油電泵絕緣的變化過程，找出導(dǎo)致絕緣變化的因素，從而可采取相應(yīng)的措施延長潛油電泵壽命的潛油電泵在線絕緣檢測裝置。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種潛油電泵在線絕緣檢測裝置，包括連接潛油電泵電纜的A、B、C三相的高壓隔離單元，提供電源的電源單元，電流檢測模塊，電壓檢測模塊，第一電壓變送模塊和第二電壓變送模塊，其中，所述的電流檢測模塊的7腳連接高壓隔離單元，I腳和8腳分別連接電源單元，3腳接地，5腳接電流表；所述的電壓檢測模塊的I腳接電源單元提供的Vcc電源，5腳連接絕緣表，3腳和4腳分別接地，2腳分別連接電容Cl、標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl以及電位器P0T2，所述的電容Cl和標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl的另一端接地，電位器P0T2的另一端通過限流電阻Rl連接電源單元；所述的第一電壓變送模塊的I腳接絕緣表，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成檢測電流輸出端；所述第二電壓變送模塊(M5)的I腳接電流表，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成檢測電流輸出端。所述的高壓隔離單元包括依次連接的三相高壓隔離電抗器LI、單相高壓隔離電抗器L2、高壓保險A以及繼電器RLl的常開觸點(diǎn)，其中，所述的三相高壓隔離電抗器LI的三相輸入端與潛油電泵電纜的A、B、C三相相連接，所述的繼電器RLl的常開觸點(diǎn)的另一端連接電流檢測模塊的7腳，繼電器RLl的線圈連接電源單元提供的24V輸出電源。所述的三相高壓隔離電抗器LI采用Y型接法的隔離電抗器，其中，三根高壓引線分別接潛油電泵電纜的A、B、C三相，星點(diǎn)引線連接單相高壓隔離電抗器L2。所述的電源單元包括有開關(guān)電源模塊、直流電源模塊和檢測電源模塊，其中，所述的開關(guān)電源模塊輸入端接交流電源，輸出端提供24V直流電源；所述的檢測電源模塊的輸入端連接開關(guān)電源模塊的24V直流電源輸出端，檢測電源模塊的輸出負(fù)端連接電流檢測模塊的輸入端8腳連接，該端還分別連接電容C2、電容C3和穩(wěn)壓二極管Dl，所述的電容C3和穩(wěn)壓二極管Dl的另一端接地，檢測電源模塊輸出正端分別連接電容C2的另一端以及限流電阻Rl ;所述的直流電源模塊的輸入端連接開關(guān)電源模塊的24V直流電源輸出端，輸出端提供Vcc電源，所述的Vcc電源分別連接電流檢測模塊、電壓檢測模塊、第一電壓變送模塊和第二電壓變送模塊。本發(fā)明的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，可在潛油電機(jī)正常運(yùn)行的情況下，對其絕緣值進(jìn)行檢測，并實(shí)時連續(xù)監(jiān)測，從而可實(shí)時顯示潛油電泵機(jī)組的絕緣變化的過程與趨勢，操作人員通過對所監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，查找并分析導(dǎo)致潛油電泵絕緣變化的原因，以便采取相應(yīng)的辦法或措施以提高潛油電泵的壽命。本發(fā)明安裝簡單方便，安全可靠，可以有效提前預(yù)知潛油電泵絕緣的變化，從而可提前進(jìn)行油井生產(chǎn)準(zhǔn)備，提高油井生產(chǎn)效率。本裝置適用于潛油電泵絕緣監(jiān)測，經(jīng)濟(jì)性能好，具有較高的應(yīng)用價值。


圖I是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的潛油電泵在線絕緣檢測裝置做出詳細(xì)說明。本發(fā)明的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，由三相高壓隔離電抗器、單相高壓隔離電抗器、繼電開關(guān)、高壓保險、檢測顯示總成構(gòu)成。三相高壓隔離電抗器的三根高壓引線分別和潛油電泵的三相電纜纜芯相接，三相高壓隔離電抗器的高壓星點(diǎn)引線與單相高壓隔離電抗器的一端引線相接，單相高壓隔離電抗器的另一端引線通過高壓保險及繼電器與檢測顯示總成相接，三相高壓隔離電抗器和單相隔離電抗器對潛油電泵電纜上的高壓進(jìn)行隔離，同時提供絕緣檢測信號通道，從而使得潛油電泵帶電運(yùn)行時能夠?qū)ζ浣^緣值進(jìn)行檢測。檢測顯示總成由電流檢測模塊、井下供電模塊、電壓檢測模塊、絕緣信號變送模塊、漏電流信號變送模塊、開關(guān)電源模塊、直流供電模塊及相關(guān)附件組成，所有模塊的輸入和輸出均采用電氣隔離，互不共地。電流檢測模塊的輸入正端與井下供電模塊的輸出負(fù)端相接，電流檢測模塊的輸入負(fù)端連接到繼電器的一端，從而實(shí)現(xiàn)和潛油電泵電纜的電氣連接。井下供電模塊的輸出正端通過限流電阻和標(biāo)準(zhǔn)電阻和大地相接，從而與潛油電泵系統(tǒng)構(gòu)成絕緣檢測回路，標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓信號作為電壓檢測模塊的輸入。標(biāo)準(zhǔn)電阻與要檢測的潛油電泵系統(tǒng)中電機(jī)及電纜對地絕緣電阻構(gòu)成串聯(lián)電路，通過對這個串聯(lián)電路加上確定的電壓，當(dāng)潛油電泵的絕緣發(fā)生變化時，標(biāo)準(zhǔn)電阻的分壓值也隨之變化，并形成反比關(guān)系，通過檢測標(biāo)準(zhǔn)電阻的電壓及檢測回路中的電流，實(shí)現(xiàn)對潛油電泵系統(tǒng)的絕緣檢測 。如圖I所示，本發(fā)明的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，包括連接潛油電泵變壓器TRl的輸出電纜的A、B、C三相的高壓隔離單元，提供電源的電源單元，型號為WBI412D41-0. 5的電流檢測模塊M1，型號為WBV342D01-0. I的電壓檢測模塊M2，型號為ISOEM-U1-P2-02的第一電壓變送模塊M4和型號為ISO EM-U1-P2-02的第二電壓變送模塊M5，其中，所述的電流檢測模塊Ml的7腳連接高壓隔離單元，I腳和8腳分別連接電源單元，3腳接地，5腳接電流表AM ;所述的電壓檢測模塊M2的I腳接電源單元提供的Vcc電源，5腳連接絕緣表IRM，3腳和4腳分別接地，2腳分別連接電容Cl、標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl以及電位器P0T2，所述的電容Cl和標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl的另一端接地，電位器P0T2的另一端通過限流電阻Rl連接電源單元；所述的第一電壓變送模塊M4的I腳接絕緣表IRM，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成O 20mA檢測電流輸出端；所述第二電壓變送模塊M5的I腳接電流表AM，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成0 20mA檢測電流輸出端。所述的電源單元包括型號為S-50-24的開關(guān)電源模塊PW2、型號為FM5-24S12的直流電源模塊PWl和型號為FM5-24D24的檢測電源模塊M3，其中，所述的開關(guān)電源模塊PW2輸入端接交流電源，輸出端提供24V直流電源；所述的檢測電源模塊M3的輸入端連接開關(guān)電源模塊PW2的24V直流電源輸出端，檢測電源模塊M3的輸出負(fù)端連接電流檢測模塊Ml的輸入端8腳連接，該端還分別連接電容C2、電容C3和穩(wěn)壓二極管Dl，所述的電容C3和穩(wěn)壓二極管Dl的另一端接地，檢測電源模塊M3輸出正端分別連接電容C2的另一端以及限流電阻Rl ;所述的直流電源模塊PWl的輸入端連接開關(guān)電源模塊PW2的24V直流電源輸出端，輸出端提供Vcc電源，所述的Vcc電源分別連接電流檢測模塊Ml、電壓檢測模塊M2、第一電壓變送模塊M4和第二電壓變送模塊M5。所述的高壓隔離單元包括依次連接的三相高壓隔離電抗器LI、單相高壓隔離電抗器L2、高壓保險Fl以及繼電器RLl的常開觸點(diǎn)，其中，所述的三相高壓隔離電抗器LI的輸入端與潛油電泵電纜的A、B、C三相相連接，所述的繼電器RLl的常開觸點(diǎn)的另一端連接電流檢測模塊Ml的7腳，繼電器RLl的線圈連接電源單元提供的24V輸出電源。所述的三相高壓隔離電抗器LI采用Y型接法的隔離電抗器，其中，三根高壓引線分別接潛油電泵電纜的A、B、C三相，星點(diǎn)引線連接單相高壓隔離電抗器L2。三相高壓隔離電抗器和單相隔離電抗器對潛油電泵電纜上的高壓進(jìn)行隔離，從而實(shí)現(xiàn)隔離潛油電泵運(yùn)行時電纜上的高壓，并為檢測潛油電泵機(jī)組及電纜系統(tǒng)的絕緣值提供檢測信號通道。潛油電泵動力電纜和潛油電泵的電機(jī)繞組在電氣上是相連通的,檢測電纜的對地絕緣等同于檢測電機(jī)繞組的絕緣，因此本發(fā)明的檢測部分可對潛油電泵運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)絕緣進(jìn)行檢測。本發(fā)明的潛油電泵在線絕緣檢測裝置的工作原理是，開關(guān)電源模塊PW2的輸入接交流110 240V電源，輸出為24V直流，為檢測電源模塊M3和直流電源模塊PWl提供隔離的供電電源。檢測電源模塊M3輸出負(fù)端與電流檢測模塊Ml的輸入端相接，并經(jīng)過電流檢測模塊Ml與潛油電泵的電纜形成電氣連接，將檢測絕緣用的直流電壓加到潛油電泵的電纜上。檢測電源模塊M3的輸出正端通過限流電阻Rl和標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl與大地連接，因此檢測電源M3、電泵電纜的對地絕緣電阻、標(biāo)準(zhǔn)電阻PT1，限流電阻Rl就構(gòu)成了一條獨(dú)立的回路。標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl上的分壓值與潛油電泵對地絕緣電阻形成一一對應(yīng)的關(guān)系，回路中的電流也直接反應(yīng)絕緣電阻的大小。電流檢測模塊Ml檢測回路中的電流，電壓檢測模塊M2檢測標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl上的分壓，并將電流及電壓信號輸出到電流表及對應(yīng)的電壓表顯示。由于檢測 到的電壓、電流與潛油電泵對地絕緣為反比關(guān)系，通過刻度與校正，可以直接顯示絕緣值的大小。圖I所示的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，電流檢測模塊Ml和電壓檢測模塊M2的輸出信號通過電壓變送模塊M4、M5形成電流環(huán)輸出，從而實(shí)現(xiàn)絕緣檢測信號的輸出。電壓變送模塊M4、M5的電源由直流電源模塊PWl提供，輸入與輸出、及電源相互隔離。
權(quán)利要求
1.一種潛油電泵在線絕緣檢測裝置，其特征在于，包括連接潛油電泵電纜的A、B、C三相的高壓隔離單元，提供電源的電源單元，電流檢測模塊(Ml)，電壓檢測模塊(M2)，第一電壓變送模塊(M4)和第二電壓變送模塊(M5)，其中，所述的電流檢測模塊(Ml)的7腳連接高壓隔離單元，I腳和8腳分別連接電源單元，3腳接地，5腳接電流表(AM);所述的電壓檢測模塊(M2)的I腳接電源單元提供的Vcc電源，5腳連接絕緣表(IRM)，3腳和4腳分別接地，2腳分別連接電容Cl、標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl以及電位器P0T2，所述的電容Cl和標(biāo)準(zhǔn)電阻PTl的另一端接地，電位器P0T2的另一端通過限流電阻Rl連接電源單元；所述的第一電壓變送模塊(M4)的I腳接絕緣表(IRM)，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成檢測電流輸出端；所述第二電壓變送模塊(M5)的I腳接電流表(AM)，2腳和5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12腳和7腳構(gòu)成檢測電流輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，其特征在于，所述的高壓隔離單元包括依次連接的三相高壓隔離電抗器LI、單相高壓隔離電抗器L2、高壓保險A以及繼電器RLl的常開觸點(diǎn)，其中，所述的三相高壓隔離電抗器LI的三相輸入端與潛油電泵電纜的A、B、C三相相連接，所述的繼電器RLl的常開觸點(diǎn)的另一端連接電流檢測模塊(Ml)的7腳，繼電器RLl的線圈連接電源單元提供的24V輸出電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，其特征在于，所述的三相高壓隔離電抗器LI采用Y型接法的隔離電抗器，其中，三根高壓引線分別接潛油電泵電纜的A、B、C三相，星點(diǎn)引線連接單相高壓隔離電抗器L2。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潛油電泵在線絕緣檢測裝置，其特征在于，所述的電源單元包括有開關(guān)電源模塊(PW2)、直流電源模塊(PWl)和檢測電源模塊(M3)，其中，所述的開關(guān)電源模塊(PW2)輸入端接交流電源，輸出端提供24V直流電源；所述的檢測電源模塊(M3)的輸入端連接開關(guān)電源模塊(PW2)的24V直流電源輸出端，檢測電源模塊(M3)的輸出負(fù)端連接電流檢測模塊(Ml)的輸入端8腳連接，該端還分別連接電容C2、電容C3和穩(wěn)壓二極管D1，所述的電容C3和穩(wěn)壓二極管Dl的另一端接地，檢測電源模塊(M3)輸出正端分別連接電容C2的另一端以及限流電阻Rl ;所述的直流電源模塊(PWl)的輸入端連接開關(guān)電源模塊(PW2)的24V直流電源輸出端，輸出端提供Vcc電源，所述的Vcc電源分別連接電流檢測模塊(Ml)、電壓檢測模塊(M2)、第一電壓變送模塊(M4)和第二電壓變送模塊(M5)。
全文摘要
一種潛油電泵在線絕緣檢測裝置，電流檢測模塊的7腳連接高壓隔離單元，1、8腳分別連接電源單元，3腳接地，5腳接電流表；電壓檢測模塊的1腳接電源單元提供的Vcc電源，5腳連接絕緣表，3、4腳分別接地，2腳分別連接電容C1、標(biāo)準(zhǔn)電阻PT1以及電位器POT2，電容C1和標(biāo)準(zhǔn)電阻PT1的另一端接地，電位器POT2的另一端通過限流電阻R1連接電源單元；第一電壓變送模塊的1腳接絕緣表，2、5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12、7腳構(gòu)成檢測電流輸出端；第二電壓變送模塊的1腳接電流表，2、5腳共同接地，4腳接電源單元提供的Vcc電源，12、7腳構(gòu)成檢測電流輸出端。本發(fā)明可有效提前預(yù)知潛油電泵絕緣的變化，從而可提前進(jìn)行油井生產(chǎn)準(zhǔn)備，提高油井生產(chǎn)效率。
文檔編號G01R31/12GK102628915SQ20121008666
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者張嶸, 顧根堂 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司