一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，包括：控制柜体以及连接在柜体上的柜体外门、柜体内门和顶盖，柜体外门与柜体间安装有两根空气弹簧撑杆，柜体外门上设置有门磁开关组件和柜门锁，柜体内门上设置有时间编程控制器和开关按钮盒，控制柜电路包括一次回路和二次回路，一次回路主要包括三角型启动转星型运行节能电路和三角型启动及运行电路，二次回路包括控制柜与上位计算机的通信回路、工作状态监测回路、启停控制回路、模拟量测量回路、故障保护报警回路，本实用新型专利技术实现了游梁式抽油机三角型启动转星型运行的节能运行方式，具有实用性强、性价比高、智能化等优点。

A rotary star pumping unit energy saving control cabinet

The utility model relates to an energy-saving control cabinet for rotating star operation of a beam pumping unit, which comprises a control cabinet body, a cabinet external door connected to the cabinet body, a cabinet internal door and a top cover, two air spring braces are installed between the cabinet external door and the cabinet body, a door magnetic switch component and a cabinet door lock are arranged on the cabinet external door, and a door inside the cabinet door is arranged on the cabinet internal door. A time programmable controller and a switch button box are arranged. The circuit of the control cabinet includes a primary circuit and a secondary circuit. The primary circuit mainly includes a triangular start-up running energy-saving circuit and a triangular start-up and operation circuit. The secondary circuit includes a communication circuit between the control cabinet and the upper computer, a working state monitoring circuit and a start-up circuit. Stop control loop, analog measurement loop, fault protection alarm loop, the utility model realizes the energy-saving operation mode of triangular start-up to star operation of beam pumping unit, and has the advantages of strong practicability, high performance-price ratio and intelligence.

【技术实现步骤摘要】
一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜
本技术涉及游梁式抽油机节能控制柜
，特别涉及一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜。
技术介绍
游梁式抽油机作为机采系统的主要用电设备，其电气控制柜功能比较简单，大多没有节能降耗功能，造成抽油机运行时电机负载率很低，电能消耗比较大，由此造成机采系统效率低，增加了原油开采的成本。现阶段油田机采系统主要存在以下几个问题：1、游梁式抽油机电动机为了保证足够大的启动转矩，都是三角型接法；正常运行时也是三角型接法，使得电动机负荷率很低，“大马拉小车”造成电动机功率利用率低，功率因数低，无功损耗大，电能浪费严重，平均达到20-50％，造成生产用电的成本过高。2、经过多年开采，国内各大油田存在相当多一部分低产油井，存在供液不足的情况，游梁式抽油机电动机半负荷或轻负荷运行，做功多而时效差，因此电能浪费大，而且机械磨损多，造成维护费用增加。3、油田抽油设备量大面广，分布广泛，生产过程中的各种工作状态，运行数据不能及时获得；当设备发生故障时，不能提供全面有效保护；如果只靠人工定期巡检，工作效率比较低。因此，建立一套信息完整、性能可靠、实用性强的具有节能降耗功能的游梁式抽油机远程测控系统是非常必要的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，解决了现有抽油机存在的电能浪费大、工作效率低、智能化程度低等难题，实现了抽油机节能、高效、智能化工作的功能，具有节能增产、可靠性高、智能化程度高等优点。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案来实现：一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜(以下简称控制柜)，包括：柜体以及连接在柜体上的柜体外门、柜体内门和顶盖，柜体与柜体外门间安装有两根空气弹簧撑杆，柜体外门上设置有门磁开关组件和外柜门锁，柜体内门上设置有内门上锁、内门下锁、时间编程控制器和开关按钮盒。所述的控制柜内电路包括一次回路和二次回路，所述的一次回路主要包括三角型启动转星型运行节能电路和三角型启动及运行电路，三角型启动转星型运行节能电路为常用主回路，三角型启动及运行电路在主回路故障时使用，作为备用副回路，一次回路连接关系为：三相电源进线端子接控制柜总电源断路器输入端，总电源断路器输出端分别接主回路和副回路，所述主回路由三个真空交流接触器组成，所述副回路由两个接触器组成，所述主回路和副回路分别通过两个电机保护器后并联，最后接到两个出线端子，这两个出线端子接游梁式抽油机电机的绕组。所述的一次回路还包括两个无功补偿电容，分别通过两个断路器连接到控制柜进线端子和出线端子。实现了控制柜电源端和抽油机电机端的就地无功补偿。所述的二次回路包括控制柜与上位计算机的通信回路、工作状态监测回路、主回路及副回路启停控制回路、模拟量测量回路、故障保护报警回路。作为本设计的一种优选技术方案，所述二次回路的通信回路包括主远程控制器、副远程控制器、无线数据采集盒及通信天线座，所述的柜顶盖安装有3个通讯天线座，3个通讯天线座通过射频线分别连接至对应的主、副远程控制器、无线数据采集盒的ZigBee天线接口。主远程控制器、副远程控制器通过内置ZigBee模块和外接天线与现场的DTU终端控制柜进行无线通信，再由DTU终端控制柜通过GPRS网络和上位计算机实现远程通信；无线数据采集盒通过内置ZigBee模块和外接天线与现场的无线传感器通讯。作为本设计的一种优选技术方案，所述的二次回路的工作状态监测回路包括主远程控制器、副远程控制器、时间编程控制器、电源盒、电机保护器、接触器、门磁开关、开关按钮，主、副远程控制器的开关量输入端子通过导线分别连接至时间编程控制器、电源盒、电机保护器、门磁开关、接触器、开关按钮的工作状态触点。作为本设计的一种优选技术方案，所述二次回路的主回路控制回路包括三角型转星型控制模块A和B、主远程控制器、时间编程控制器、电机保护器、继电器、接触器、电流互感器、开关按钮，所述三角型转星型控制模块A和B,通过内置的ZigBee模块实现无线通讯，所述三角型转星型控制模块B通过导线与继电器、接触器相连，所述主远程控制器的主回路控制端子通过导线与时间编程控制器、电机保护器、继电器、接触器、开关按钮相连接，时间编程控制器通过导线与主远程控制器、电流互感器相连。主回路启动控制有四种方式：延时启动主回路、手动启动主回路、远程启动主回路和间抽计划启动主回路。1、延时启动主回路：在断电后恢复供电时，由时间编程控制器和主远程控制器完成主回路延时启动。2、手动启动主回路：由现场人员在柜体内门上按主回路启动按钮启动。3、远程启动主回路：由监控中心操作人员在上位计算机下达远程启动主回路命令，控制柜主远程控制器接收并执行。4、间抽计划启动主回路：由监控中心操作人员在上位计算机下达主回路间抽计划，控制柜主远程控制器存储并按按启动时间执行开机计划。所述的三角型转星型控制模块A和B完成抽油机电机三角型启动后的转星型运行功能。三角型转星型控制模块A安装在抽油机游梁上，三角型转星型控制模块B安装在控制柜内，它们通过内置的ZigBee模块实现无线通讯。三角型转星型控制模块B通过导线与继电器、接触器相连。当抽油机电机三角型启动并运行一段时间(时间由三角型转星型控制模块B拨码开关设定)使机采系统稳定后，三角型转星型控制模块A检测到抽油机过平衡点后下冲程时发出无线信号，控制柜内三角型转星型控制模块B接收，并控制三角型接法接触器断开后再接通星型接法接触器，抽油机电机以星型接法开始运行。主回路停止控制有四种方式：手动停止主回路、远程停止主回路、间抽计划停止主回路和故障保护停止。1、手动停止主回路：由现场操作人员在柜体内门操作面板上按主回路停止按钮停机。2、远程停止主回路：由监控中心操作人员在上位计算机上下达主回路远程停止命令，控制柜内主控制器接收并执行停机命令。3、间抽计划停止主回路：由监控中心操作人员在上位计算机下达主回路间抽计划，控制柜主远程控制器存储并按停机时间执行停机计划。4、时间编程控制器检测到过压、欠压、过流故障或主回路电机保护器检测到缺相、过载故障，时间编程控制器或主回路电机保护器控制停机。作为本设计的一种优选技术方案，二次回路的副回路控制回路包括主远程控制器、电机保护器、继电器、接触器、开关按钮，所述主远程控制器的副回路控制端子通过导线分别与电机保护器、继电器、接触器、开关按钮相连接。所述的副回路启动控制有三种方式：手动启动副回路、远程启动副回路和间抽计划启动副回路。1、手动启动副回路：由现场人员在柜体内门上按副回路启动按钮启动抽油机。2、远程启动副回路：由监控中心操作人员在上位计算机下达远程启动副回路命令，控制柜主远程控制器接收并执行启动副回路命令。3、间抽计划启动副回路：由监控中心操作人员在上位计算机下达副回路间抽计划，控制柜主远程控制器存储并按启动时间执行开机计划。所述的副回路停止控制有四种方式：手动停止副回路、远程停止副回路、副回路间抽计划停止和故障保护停机。1、手动停止副回路：由现场操作人员在柜体内门操作面板上按副回路停止按钮停机。2、远程停止副回路：由监控中心操作人员在上位计算机上下达副回路远程停止命令，控制柜内主控制器接收并执行停机命令。3、副回路间抽计划停止：由监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，其特征在于：包括控制柜体以及连接在柜体上的柜体外门、柜体内门和顶盖，所述的柜体外门与柜体间安装有两根空气弹簧撑杆，所述的柜体外门上设置有门磁开关组件和柜体外门锁，所述的柜体内门上设置有时间编程控制器和开关按钮盒，所述的控制柜内电路包括一次回路和二次回路，所述的一次回路主要包括三角型启动转星型运行节能电路和三角型启动及运行电路，三角型启动转星型运行节能电路为常用主回路，三角型启动及运行电路在主回路故障时使用，为备用副回路，一次回路连接关系为：三相电源进线端子接控制柜总电源断路器输入端，总电源断路器输出端分别接主回路和副回路，所述主回路由三个真空交流接触器组成，所述副回路由两个接触器组成，所述主回路和副回路分别通过两个电机保护器后并联，最后接到两个出线端子，这两个出线端子接游梁式抽油机电机的绕组，所述的二次回路包括控制柜与上位计算机的通信回路、工作状态监测回路、主回路及副回路启停控制回路、模拟量测量回路、故障保护报警回路，所述的主回路控制回路包括安装在抽油机游梁上的三角型转星型控制模块A和设置在控制柜内的三角型转星型控制模块B。

【技术特征摘要】
1.一种游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，其特征在于：包括控制柜体以及连接在柜体上的柜体外门、柜体内门和顶盖，所述的柜体外门与柜体间安装有两根空气弹簧撑杆，所述的柜体外门上设置有门磁开关组件和柜体外门锁，所述的柜体内门上设置有时间编程控制器和开关按钮盒，所述的控制柜内电路包括一次回路和二次回路，所述的一次回路主要包括三角型启动转星型运行节能电路和三角型启动及运行电路，三角型启动转星型运行节能电路为常用主回路，三角型启动及运行电路在主回路故障时使用，为备用副回路，一次回路连接关系为：三相电源进线端子接控制柜总电源断路器输入端，总电源断路器输出端分别接主回路和副回路，所述主回路由三个真空交流接触器组成，所述副回路由两个接触器组成，所述主回路和副回路分别通过两个电机保护器后并联，最后接到两个出线端子，这两个出线端子接游梁式抽油机电机的绕组，所述的二次回路包括控制柜与上位计算机的通信回路、工作状态监测回路、主回路及副回路启停控制回路、模拟量测量回路、故障保护报警回路，所述的主回路控制回路包括安装在抽油机游梁上的三角型转星型控制模块A和设置在控制柜内的三角型转星型控制模块B。2.根据权利要求1所述的游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，其特征在于：所述二次回路的通信回路包括主远程控制器、副远程控制器、无线采集盒及通信天线座，所述的柜顶盖安装有3个通讯天线座，3个通讯天线座通过射频线分别连接至对应的主、副远程控制器、无线数据采集盒的ZigBee天线接口。3.根据权利要求1所述的游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，其特征在于：所述二次回路的工作状态监测回路包括主远程控制器、副远程控制器、时间编程控制器、电源盒、电机保护器、接触器、门磁开关、开关按钮，主、副远程控制器的开关量输入端子通过导线分别连接至时间编程控制器、电源盒、电机保护器、门磁开关、接触器、开关按钮的工作状态触点。4.根据权利要求1所述的游梁式抽油机转星型运行节能控制柜，其特征在于：所述二次回路的主回路控制回路包括三角型转星型控制模块A和B、主远程控制器、时间编程控制器、电机保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓玉强，
申请(专利权)人：西安仪科自动化有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61