[实用新型]抽油机智能就地补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及抽油机，尤其是涉及抽油机智能就地补偿装置。

背景技术

随着原油采集产业的迅速发展，抽油机用电负荷也随之快速增长，油田电网用电负荷也随之增长。由于现有的油田配电网导线细、抽油机运行无功变化快导致无功补偿容量不足等原因，造成系统线损过大。抽油机是油田配电网的主要负荷，在选用配套电动机时，往往采用小负载选用大功率电动机的做法，即习惯上称“大马拉小车”，造成电动机轻载运行，使效率和功率因数降低。抽油机负载功率变化范围大，变化速度快，而所用电容补偿装置响应速度慢，经常过补或欠补，投切频繁，对电网冲击大，使用寿命短。同时，由于油田区供电电压波动大导致电容补偿装置控制器时常出现保护退出运行失去补偿现象，而油田抽油机分布分散也使得无功功率在线路上的损耗很大，造成现有集中补偿并不能解决无功损耗问题。根据最佳补偿理论，就地补偿的节能效果最为显著。研究适合于抽油机的就地无功补偿装置，有效提高抽油机用电功率因数，将大大降低油田电网线路损耗和变压器损耗。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种抽油机智能就地补偿装置。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的抽油机智能就地补偿装置，包括与抽油机电动机电源线路电气连接的三相电容补偿器；所述抽油机电动机电源线路与由绝缘栅双极型晶体管构成的三相全控整流桥模块输入端电气连接；所述三相全控整流桥模块的驱动信号输入端与绝缘栅双极型晶体管信号驱动器的控制信号输出端电气连接；所述绝缘栅双极型晶体管信号驱动器的控制信号输入端与数字信号控制器的控制信号输出端电气连接；所述数字信号控制器的采样信号输入端分别与抽油机电动机电源线路上的三相电流、电压互感器的二次侧电气连接。

本实用新型优点在于采用对抽油机电动机进行空载无功功率固定补偿和带载无功功率动态补偿相结合的方式，能够在抽油机整个运行周期中合理实时补偿所需无功，补偿效果保持在0.99以上，并且不会产生过补偿现象，降低了油田电网的电能损失。抽油机整个运行过程中没有电容器投切操作，减少了对油田电网的冲击，提高了油田供电系统的供电质量和稳定性。

附图说明                            

图1是本实用新型的电路结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的抽油机智能就地补偿装置，包括与抽油机电动机1电源线路电气连接的三相电容补偿器2；所述抽油机电动机1的电源线路与由绝缘栅双极型晶体管构成的三相全控整流桥模块3输入端电气连接；所述三相全控整流桥模块3的驱动信号输入端与绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4的控制信号输出端电气连接；所述绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4的控制信号输入端与数字信号控制器5的控制信号输出端电气连接；所述数字信号控制器5的采样信号输入端分别与抽油机电动机1的电源线路上的三相电流、电压互感器6、7的二次侧电气连接。

本实用新型工作原理简述如下：

当抽油机电动机1空载时，三相电容补偿器2补偿的无功功率不向线路上倒送，防止过补偿产生自励过电压危害。三相全控整流桥模块3输入端与电网连接，数字信号控制器5根据三相电流、电压互感器6、7采集到的电流、电压信号经过SPWM计算处理后输出控制信号给绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4，绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4经信号处理后控制三相全控整流桥模块3中各个绝缘栅双极型晶体管T的开关状态，达到抽油机精确就地无功补偿之目的。

本实用新型有三种工作模式：

一、当抽油机在上冲程时，电动机转差率0<s<1，处于电动状态,电动机1无功功率大于空载无功功率，数字信号控制器5控制三相全控整流桥模块3运行在容性状态，三相电容补偿器2的补偿量等同于空载无功量的无功功率，剩下部分由三相全控整流桥模块3供给补偿，因此不会欠补偿。

二、当抽油机在下冲程时，电动机转差率s<0,处于发电状态，电动机1无功功率大于空载无功功率，数字信号控制器5控制三相全控整流桥模块3运行在容性状态，三相电容补偿器2的补偿量等同于空载无功量的无功功率，剩下部分由三相全控整流桥模块3供给补偿，保证了电能以单位功率因数回馈至电网，不污染电网。

三、当抽油机运行在电动和发电两种状态交换点时，电动机1既不消耗有功也不发出有功，其消耗的无功功率等于空载无功功率，数字信号控制器5控制三相全控整流桥模块3运行在待机状态，电动机1运行需求的无功功率全部由三相电容补偿器2供给。