[实用新型]抽油机节电控制柜

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用可变频率电源的电动机、发电机、或机电变换器的控制或调节装置领域，具体为一种抽油机节电控制柜。

背景技术

抽油机是用于抽取地下油层内原油的电气设备，由于我国的油田多为低渗透的低能低产油田，大部分油田要靠注水压油入井，再用抽油机把油从地层中提升上来，以水换油或者以电换油是我国油田的现实，因而电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例。由于带动抽油机的电机是按照油井最大化的抽取量来进行选择的，并且还留有设计余量。而随着油井由浅入深的抽取，井中液面逐渐下降，泵的充满度越来越不足，直到最后发生空抽的现象，如果不加以控制，电机长时间轻载运行，就会白白地浪费大量的电能。此外，油井的抽油负荷还经常使得电机长时间无规律变负载运行或长时间有规律的动态运行，这种情况都会造成电机效率降低。为提高能源利用率，现在通常采用变频、软启动、功率因数补偿和恒速跟踪负载等方式实现电机节能，尤其是变频措施应用较广。但目前的变频节能方式，变频装置需要将不同厂家的控制器和变频器安装组合在一起，匹配较差；采用多机器组合，安装维护分开，使用不方便；升级困难。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种调控精确、反应灵敏、节能效果显著、组装灵活、匹配性好的电机节能控制装置，本实用新型公开了一种抽油机节电控制柜。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种抽油机节电控制柜，包括变频器，电源、变频器和电机依次通过导线串联连接，其特征是：还包括电力参数监测器、油井监测器和能量回馈单元，变频器分别和电力参数监测器、油井监测器以及能量回馈单元连接，油井监测器及能量回馈单元都和电机连接，

变频器内部有32位数字信号控制器和RS485通讯接口，变频器通过RS485通讯接口和电力参数监测器连接，

油井监测器的采样速度为每秒计算10次且每次采样2个周波，

能量回馈单元采用双向自动电压跟踪的制动方式和正弦波电流回馈。

所述的抽油机节电控制柜，其特征是：变频器内部还有强制直流风冷系统。

所述的抽油机节电控制柜，其特征是：油井监测器和电机之间采用GPRS通讯的方式无线连接。

本实用新型通过油井监测器实时监测油井的压力以及电机的各项电参数，掌握负载的实际情况和电机的运行状态，并通过电力参数监测器和变频器内部的数字信号控制器解算出电机当前功率下所需的最佳频率，再通过变频器输出控制信号，从而控制电机运行于最佳工况。具体地说，本实用新型通过电力参数监测器和油井监测器组成的远程数据采集模块，实时监测抽油电机的电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电参数，同时可接压力、温度、流量等传感器，作为分析有杆/无杆泵工况的主要依据，建立先进的、适用油井系统数学模型及算法，诊断出油水井工况和存在的问题，计算出各种复杂工况下的油井的产液，同时进行各种有效的数据分析与统计，并可以远程智能控制与调节油井的工作状态，通过对油井工作状态的监控来调节油泵电机的运行状态，提高了整个系统的数字化水平，并实现节能目的。

本实用新型与常用变频器的区别如下表所示：