[发明专利]油田注水用恒压自动控制系统及其方法

权利要求书

1.一种油田注水用恒压自动控制系统，其特征在于，包括：输入隔离开关（3）、整流装置（4）、逆变装置（5）、滤波装置（6）、软启装置（7）、输出隔离转换装置（8）、控制装置（9）、永磁同步电机（10）和变频异步电机（11）；所述输入隔离开关（3）的输入端与外部的三相交流电网（2）相连，所述输入隔离开关（3）的输出端分别与所述整流装置（4）、软启装置（7）相连，所述整流装置（4）与所述逆变装置（5）相连，所述逆变装置（5）与所述滤波装置（6）的输入端相连；所述滤波装置（6）、软启装置（7）分别与所述输出隔离转换装置（8）相连，所述输出隔离转换装置（8）的输出端分别通过所述永磁同步电机（10）、变频异步电机（11）与外部的对应水泵（12）相连，所述控制装置（9）分别对所述输入隔离开关（3）、逆变装置（5）、软启装置（7）和输出隔离转换装置（8）进行控制；当油田进行注水水压调节时，所述控制装置（9）读取来自于所述水泵（12）的水压值，通过将所述水压值与设定压力值进行比较，控制所述逆变装置（5）调节所述永磁同步电机（10），或控制所述软启装置（7）调节变频异步电机（11）；当来自于所述水泵（12）的水压值小于设定压力值时，所述控制装置（9）通过所述逆变装置（5）对所述永磁同步电机（10）进行加速调节；若所述永磁同步电机（10）的转速达到额定时，所述水压值仍不能满足注水要求，则所述控制装置（9）控制所述软启装置（7）启动所述变频异步电机（11）；在所述变频异步电机（11）正常运行后，所述控制装置（9）根据所述水泵（12）的水压值进行所述永磁同步电机（10）的转速调节，以满足注水压力的需要。

2.根据权利要求1所述的一种油田注水用恒压自动控制系统，其特征在于：所述整流装置（4）采用二极管整流方式，将所述三相交流电网（2）输出的交流电压变换成直流电压，同时向所述逆变装置（5）传输来自于三相交流电网（2）的能量；所述逆变装置（5）将所述整流装置（4）传输来的直流电压逆变为交流电，并通过所述滤波装置（6）进行滤波处理，再通过所述输出隔离转换装置（8）传输至所述永磁同步电机（10）或所述变频异步电机（11）使用；所述软启装置（7）对所述变频异步电机（11）进行软启或软停操作。

3.根据权利要求2所述的一种油田注水用恒压自动控制系统，其特征在于：当来自于所述水泵（12）的水压值大于或等于设定压力值时，所述控制装置（9）通过所述逆变装置（5）对所述永磁同步电机（10）进行减速调节；若所述永磁同步电机（10）的转速达到最低时，所述水压值仍不能满足注水要求，则所述控制装置（9）控制软启装置（7）软停所述变频异步电机（11）；在所述变频异步电机（11）停止后，所述控制装置（9）根据所述水泵（12）的水压值进行所述永磁同步电机（10）的转速调节，以满足注水压力的需要。

4.根据权利要求1、2或3任一项所述的一种油田注水用恒压自动控制系统，其特征在于：所述输出隔离转换装置（8）进一步包括第一接触器（KM1）和第二接触器（KM2），所述第一接触器（KM1）连接于所述滤波装置（6）与所述永磁同步电机（10）之间，所述第二接触器（KM2）连接于所述滤波装置（6）与所述变频异步电机（11）之间；当所述永磁同步电机（10）或其对应的水泵（12）出现故障时，所述第一接触器（KM1）分闸，所述第二接触器（KM2）合闸，利用所述逆变装置（5）控制所述变频异步电机（11）进行所述水泵（12）注水压力的调节，所述输入隔离开关（3）中与所述软启装置（7）前端对应的第四接触器（KM4）处于分闸状态。

5.根据权利要求4所述的一种油田注水用恒压自动控制系统，其特征在于：所述逆变装置（5）通过矢量控制方式驱动所述永磁同步电机（10）运行，所述逆变装置（5）通过电压/频率变换控制方式驱动所述变频异步电机（11）运行。