[实用新型]一种油田抽油机运行状态监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油田抽油机运行状态监控装置，属于工业设备的动态检测技术领域。

背景技术

抽油机是现代油田的核心设备之一，野外环境安装且需长期连续运行，由于野外环境及地下开采条件恶劣，使抽油机的主电动机很容易发生绕组烧毁的故障，导致这种现象的原因有三个：一是供电线路因刮大风、挂冰等自然灾害导致一相电源断开，而电动机又在缺相状态下继续满负荷运行15分钟以上，则绕组将因过热而烧毁；二是采油机内的电控部件(如空开、接触器等)出现主触点过度烧蚀而使三相电压严重不平衡而导致电机绕组温升过高而烧毁；三是油井的地下出现了腊卡、沙卡等问题，导致电机因严重过负载而烧毁；除此之外，若出现抽油杆断裂、皮带撕裂、雨雪等飘进抽油机皮带轮而造成皮带打滑等现象，不仅使电机功率不能有效传递到负载而使电动机工作电流过小，还可能使设备的局部因摩擦热而出现冒烟或起火等现象，然由于受油田抽油机管理模式的限制，当抽油机因以上四种故障而不能正常运转时，油田工人很难第一时间赶到现场进行处理，因而加大了抽油机损坏的程度，故障严重时甚至可导致现场火灾的发生，所以，在出现抽油机故障时，及时发现故障并自动切断现场的供电电源是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种油田抽油机运行状态监控装置。它通过三个穿心式电流互感器监测主电动机的工作电流，然后通过相关的电路确定抽油机电机出现上述四个故障之中的任何一个时，首先通过控制电路切断抽油机电机电源，同时用无线远程传输方式向管理人员及时提供故障设备的编号及该机的故障状态编号和报警信号，从而解决了当前油田工作中，因无法及时了解抽油机故障带来的设备损坏以及节能降耗等问题。

本实用新型的技术方案是：一种油田抽油机运行状态监控装置，由抽油机电机1、穿心式电流互感器2、电流采集电路3、A/D转换电路4、分单片机5、分机电源6、分断控制电路7、双向无线通信分机8、双向无线通信主机9、主单片机10、报警装置11、显示装置12共同组成；其中安装于抽油机电机1三相电源线上三个穿心式电流互感器2的输出端分别与电流采集电路3的三个输入端连接，电流采集电路3的三个输出端分别与A/D转换电路4的三个输入端连接，A/D转换电路4的三个输出端与分单片机5的三个输入端分别相连，分单片机5的另一个输入端与一个机械式8421编码开关相连，分单片机5的一个输出端与分断控制电路7的输入端相连，分断控制电路7的输出端与抽油机电机1的主分断电路连接，分单片机5的另一个输出端与双向无线通信分机8相连，双向无线通信分机8的输出端接高频发射天线；分机电源6分别向分单片机5和A/D转换电路4及分断控制电路7提供不同电压值的低压直流电源；双向无线通信主机9的输入端与高频接收天线相连，双向无线通信主机9的输出端与主单片机10的输入端相连，主单片机10的两个输出端分别与报警装置11和显示装置12的输入端相连。

所述穿心式电流互感器2能采用现有的BE-RCT圆形系列互感器，A/D转换电路4能采用芯片为AD7705的数模转换器，分断控制电路7能采用12V继电器。

本实用新型的使用过程是：

首先通过8421编码开关即8421编码电路对每台抽油机进行人工编码和设定抽油机电机的额定电流，装置启动后，三个穿心式电流互感器2将感应到的电流信号I1、I2、I3分别传送给电流采集电路3，电流采集电路3将接收到的三个电流信号转换为电压信号后分别传送给A/D转换电路4，A/D转换电路4将接收到的三个电压信号转化为数字信号后分别传送到分单片机5的三个输入端，分单片机5在接收到电流信号的同时对信号进行存储，然后对三个电流值进行数值判断：

当其中的一相电流为零，即可断定供电线路出现了断相故障，从而分单片机5向分断控制电路7输入低电平，以切断抽油机电机电源，同时分单片机5还向双向无线通信分机8发送故障机组的编码及断相报警信号。

当不存在缺相问题，则分单片机5对三个电流值进行两两之间的电流差运算，若运算结果中有一个以上的差大于或等于额定电流的20%时，可断定三相电源电压存在严重不平衡问题，分单片机5即向分断控制电路7输入低电平，以立即切断抽油机电机电源，同时单片机5向双向无线通信分机8发送故障机组的编码及三相严重不平衡报警信号。