[实用新型]一种抽油机节能控制装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种适用于抽油机节能及抽油机保护装置，具体为一种抽油机节能控制装置，用于油田抽油机综合控制系统。

背景技术：

抽油机分散安装在油田的各个地方，每个抽油机之间的距离比较远，距离供电端距离通常达到几十公里。电动机是感性负载，消耗系统的无功功率，又由于抽油机的特殊，在顶点时有功基本处于不消耗状态，在底点有功处于最大消耗，但无功功率消耗基本处于一个稳定状态，因此功率因素从0.85—0之间变化，综合起来功率因素低于0.6，由于电力传输距离长，造成线损严重。为了节能降耗，抽油机的无功补偿势在必行。目前抽油机的控制系统由多个功能模块组成：

一、抽油机无功补偿装置，负责抽油机的无功补偿，采用单组或多组电容器，根据抽油机的无功消耗固定补偿。

二、抽油机保护装置，负责抽油机处于故障情况下，对抽油机进行保护，目前采用电子式的保护装置居多，电子式的保护装置测量精度差，动作时间不准。

三、抽油机控制装置，抽油机有直接启动，有星三角启动，有双速运行，根据启动方式及运行方式的不同需要采用不同的启动停止控制模块。

发明内容：

鉴于现有系统中的技术缺陷，本实用新型提供了抽油机节能控制装置。它能实现对电动机精准保护，多种运行方式控制，有效实现对抽油机的节能和控制。

本实用新型通过以下措施实现的：

一种抽油机节能控制装置，该控制装置由主控模块、互感器模块、控制模块和节能模块构成，所述互感器模块、控制模块和节能模块连接于抽油机主回路中，互感器模块连接主控模块的交流信号输入端，控制模块和节能模块分别接入主控模块的控制输出端；

主控模块，负责各个功能的主处理；

互感器模块，用于将抽油机的工作电压和工作电流变换成可采集的信号，以便输出给主控模块；

节能模块，用于接受主控模块的命令通过控制电容专用接触器完成对电容的投入和退出工作；

控制模块用于对抽油机任何状态下的启动和停止进行控制，同时实现电机故障状态的保护停机。

所述互感器模块包括电压互感器和电流互感器，其中电流互感器通过电缆穿心方式接于抽油机主回路中，电流互感器二次侧输出端连接到主控模块的交流输入端；电压互感器一次侧接入抽油机主回路中，电压互感器二次侧输出端连接主控模块的交流输入端。

所述控制模块包括主交流接触器KM1和START按钮和STOP按钮。主交流接触器串接于抽油机主回路中，接于交流互感器上部，通过交流接触器的分、合来控制抽油机的停止、启动；交流电源的W相经STOP按钮后接主控模块的控制输出一端，控制输出的另一端与主交流接触器的常闭节点一端连接，主交流接触器的常闭节点与START按钮并联，主交流接触器的常闭节点的另一端连接主交流接触器KM1的控制线圈一端，KM1控制线圈的另一端连接到交流电源的N相构成控制回路。 

所述节能模块包括多个电力电容和多个电容专用接触器，每一个电力电容和一个电容专用接触器为一组，各电力电容分别经一个电容专用接触器并接在抽油机的主回路中。节能模块包括四个电力电容和四个电容专用接触器组。交流电源的W相接控制输出部分常开节点一端，常开节点另一端接交流接触器的控制线圈一端，控制线圈的另一端接交流电源的N相；通过节点的闭合使得交流接触器线圈通电，从而使交流接触器闭合，电力电容投入到抽油机主回路。

所述主控模块采用ARM32位内核的STM32F373VC为主CPU。

本实用新型具有如下优点

一、该装置高集成化，集合电机节能、电机保护、电机控制一体化。

二、高精度采集电气量，可为节能、保护、控制提供数据分析。

三、依据电机运行状态以及节能需要对电容器进行规律投切，更好的保护补偿电容、延长电容使用寿命。

附图说明:

图1为本实用新型的原理图。

图1中：1-主控模块；2-互感器模块；3-控制模块；4-节能模块；KM1-主接触器；J1~J4-交流接触器；C1~C4-电力电容；U、V、W、N分别表示交流电源的三相和中性接地点。

具体实施方式：