[发明专利]不间断智能节电装置

说明书

技术领域

本发明涉及不间断智能节电装置，特别涉及油田抽油机用不间断智能节电装置。

背景技术

目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械设备之一，也是油田的耗电大户。全国各大油田均进入了二次开采、三次开采阶段，开采难度高。各型抽油机在配用电动机时，为了保证抽油机在各种工况下正常运行，也留有一定的功率余量；随着油井由浅入深的抽取，油井的产液量越来越少，抽油机的负荷也相应减小。由于上述原因，就造成了抽油机的实际负载率普遍偏低，大部分抽油机的效率在20％～30％之间，最高也不会超过50％，大马拉小车的现像比较严重，设备大多采用电容补偿、星角Y/Δ、可控硅调压、间抽控制等方法，这些设备自动化运行程度低，导致油田作业人员人工劳动强度大。由于油田机采井抽油机是一种大惯量变化负载，所采用的拖动设备是三相异步电机，普遍存在功率因数低，冲程不可调，反发电白白消耗，自动化程度低等弊端。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种油田抽油机用的不间断智能节电装置，结合油田油井运行工况，将变频控制技术、电能回馈技术、时间控制技术、多功况选择技术合理的优化为一体，适应于不同工况的油井，降低电机功率，提高了转矩，变频输出，使得启动电流大大降低，将反发电的能量经过逆变回馈到电网，提高功率因数到0.95以上，提升效率达到90％以上，实现节电降耗。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种油田抽油机用的不间断智能节电装置，进线三相电源接端子Ⅰ1，端子Ⅰ1分别接浪涌保护器2和断路器3；断路器3分别接电能表4和回馈单元6；电能表4分别接变频控制单元5和电磁接触器Ⅱ8；变频控制单元5分别接电磁接触器Ⅰ7和回馈单元6；电磁接触器Ⅱ8接热继电器9，端子Ⅱ10分别接电磁接触器7、热继电器9和三相电动机11；时间控制单元12分别接中间继电器Ⅰ13、中间继电器Ⅱ14和中间继电器Ⅲ15；中间继电器Ⅰ13分别接转换开关16和变频控制单元5；中间继电器Ⅱ14分别接转换开关16和变频控制单元5；中间继电器Ⅲ15分别接转换开关16和变频控制单元5。

根据上述技术方案，本领域的技术人员根据实际需要，可以任意调整发动机运转频率，本发明不间断智能节电装置可广泛应用于抽油机等大惯性负载，与现在技术相比，具有如下显著效果：

(1)抽油机上可降低电动机功率，提高功率因数达95％以上。起到缓起缓停的功能，不仅明显降低电耗而且减少对机械部位的损害。

(2)本发明采用了时间控制单元。时间控制单元通过三个中间断电器与变频构成回路，在用电高峰时进行时间控制。在产量不降低的情况下，自动降低到合理的频率，大大减小电网的负荷，减少不必要的停电现象，保证用电安全，保证设备平稳运行，能始终保持油井的最优产量、最佳的节能的方式运行，完全解决油田生产中现有技术中存在的问题，大大的降低人工的劳动强度同时，显著的降低生产成本，实现油田的经济运营，自动化运行。在良好的平稳运行前提下最大限度的节约电能。本发明会自动降低到合理频率，从而减小电网的负荷，减少不必要的停电，保证用电安全，保证产能，节省劳动成本。

(3)本发明采用了能量回馈单元，将变频控制单元中反发电能量产生的直流电压，变频控制单元通过其中的DC+、DC-与回馈单元对应的DC+、DC-相连接将变频控制单元的直流电压转换成与电网同压同频同相的交流电压，并入电电网，回馈能力达到发电能量的97％以上，明显有效的节省电能。

本发明也可用于电机负载是位能式负载如矿山提升机、大惯性负载如风机、水泥制管、动平衡机、轧钢机、大型龙门刨床、机床主轴等需要快速制动类电机存在发电过程。

附图说明：

图1本发明不间断智能节电装置原理方框图；

图2本发明不间断智能节电装置变频控制单元形成电路的电路图；

图3本发明不间断智能节电装置能量回馈单元形成电路的电路图。

具体实施方案

下面结合附图与实施案例对本发明作出进一步的描述。