1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜制造技术

１．１４ｋＶ抽油机专用节能无功补偿柜，它包括主电路部分、控制电路部分；主电路部分由外部输入刀闸开关（ＤＫ），并穿过电流互感器（１ＬＨｂ）后分为三个并联回路；控制电路部分包括：电流反馈回路与智能控制器的输入端组成封闭回路，电流互感器（２ＬＨｂ）接地；控制变压器（ＢＫ）的输出回路经电源开关（ＫＫ）后到交流２２０Ｖ控制系统，交流２２０Ｖ控制系统由智能控制器电源（Ｌ、Ｎ），负荷停止指示回路，负荷停止按钮回路，运行按钮及指示回路；电容器退出指示回路、电容器退出按钮回路、投入按钮及指示回路并联组成；它克服了现有１．１４ｋＶ油田电压系统无节能装置的不足。本实用新型专利技术节电性能显著、操作运行安全方便可靠、维护方便、结构紧凑、占地面积小、安装简单、适应于不同井深的抽油机。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田抽油机专用节能无功补偿柜，更具体地说它是一种1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜。是针对我国油田电网1.14kV系统游梁式抽油机而研制的一种节能控制装置。
技术介绍
游梁式抽油机电动机的每个工作循环包括三种不同的工况感应电动机负载工况、异步发电机工况、电动机空载与轻载工况。后者一个典型工作状态则是零输入状态。图一是其工作循环的一个典型曲线，这是采用6极异步电动机驱动时通过实际测量得到的转速随时间变化的曲线。其中转速超过1000r/min时为发电机工况，否则为电动机负载或空载工况。从图1可以看出，在一个工作循环中，包括一个发电机工况、两个重载工况和多个空载或轻载工况。实测及理论分析都表明在一个工作循环内，无论是电动机重载、还是电动机轻载或空载以及感应发电机运行工况下，毫无例外的，都要从电网中吸收无功功率用来励磁。处于电动机工作状态时，无功功率的变化和电机的负载大小有关。考虑到电源电压一定的情况下，不同运行工况、不同负载下的激磁电势会有明显差别，而激化支路所需的无功又随激磁电势的增大而急剧增大，所以，为在不同运行工况、不同负载下有效补偿无功，采用电容器动态补偿是很有必要的。采用电容器补偿后，电动机的无功实现了就地平衡，不需要馈电线路传输无功功率，可使线路损耗减少。在馈电线路较长的情况下，节能效果显著。在我国抽油机能耗占油田生产总能耗的1/3，降低抽油机能耗是减少原油生产成本和提高企业效益的有效途径。抽油机电动机的综合节能包括电动机负载工况节能、空载或轻载工况节能、发电机工况节能，同时还包括配电线路的节能。目前，国内油田0.4kV系统所采用的节能方式有变频节能、星-三角调压节能、电容集中补偿节能等方式，但存在着补偿容量不足、补偿位置选择不理想、交流接触器因动作频繁而损坏或设备成本高、初期资金投入大等缺陷，而且在1.14kV油田电压系统在此之前尚未形成有效的节能方案。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有
技术介绍
的不足之处，而提供一种1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜。它是针对油田1.14kV电压等级的抽油机的工作机理和运行特点，研制出的集电动机控制、电容器自动快速投切为一体的节能控制就地补偿装置。彻底解决了多年来抽油机电动机一直存在的功率因数低、线路无功损耗大、电动机出力小等技术问题。本技术的目的是通过如下措施来达到的1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜，其特征在于它包括主电路部分、控制电路部分；所述主电路部分包括电源由外部输入刀闸开关DK，并穿过电流互感器1LHb后分为三个并联回路，第一路经过熔断器F后到控制变压器BK，并经过控制变压器BK将电压由1140V变为220V供控制电路部分；第二路经过接触器KM1又分为2个分路；第1分路通过熔断器F后穿过电流互感器2LHb作电源输出使用；第2分路由交流接触器KM2控制后，又分为3个支路，第1支路通过熔断器F到达一个三相电容器C1作固定补偿用；第2支路通过三个熔断器F进入动态补偿回路；第3支路由避雷器BLQ进行接地组成，作为过电压保护；第三路经过熔断器F后到达电压互感器PT，电压互感器PT经过转换将1140V电压系统参数转化为220V供二次电路测量用；所述控制电路部分包括电流反馈回路由电流互感器2LHb与智能控制器的输入端组成封闭回路，电流互感器2LHb接地；智能控制器输出回路由智能控制器的输出单元与六个可控硅驱动模块V11、V21、V31、V12、V22、V32采用并联连接；控制变压器BK的输出回路经电源开关KK后到交流220V控制系统，交流220V控制系统由智能控制器电源L、N，负荷停止指示回路，负荷停止按钮回路，运行按钮及指示回路；电容器退出指示回路、电容器退出按钮回路、投入按钮及指示回路并联组成；每个回路均由相应的交流接触器KM1、KM2，按钮SS1、SS2、SF1、SF2，指示灯HG1、HR1、HG2、HR2串联组成。在上述技术方案中，所述动态补偿回路由可控硅T和电阻R并联后与单相电容器C2、电抗器L串联，然后整体组成三角形接法。本技术具有如下优点本技术1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜是针对油田1.14kV电压等级的抽油机的工作机理和运行特点，研制出的集电动机控制、电容器自动快速投切为一体的节能控制就地补偿装置。它采用先进的电力电子控制技术，在电动机出线端，利用抽油机电机所需无功电流作控制信号控制可控硅适时频率快速过零投切电容器实现不同工况的无功功率的自动就地补偿，不但可以节省无功功率，显著减少线路电流及线路损耗，而且由于激磁电势增大可以减少转子损耗，增加发电机工况所发出的有功功率。取得了节省无功功率和有功功率的双重效果。彻底解决了多年来抽油机电动机一直存在的功率因数低、线路无功损耗大、电动机出力小等技术问题。具有合闸电流小、无电弧重燃、无需放电既可重投、自动跟踪无功功率变化，连续快速、频繁投切等技术特点。并且节电性能显著、操作运行安全方便可靠、维护方便、结构紧凑、占地面积小、安装简单、适应于不同井深的抽油机。经现场实际测监测，本装置的综合节电率可达17.7％。该装置填补了国内外1.14kV抽油机就地自动补偿系统节能设备的空白。附图说明图1为现有抽油机电动机的典型转速-时间曲线图。图2为本技术主电路部分的电路图。图3为本技术控制电路部分的电路图。具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限制。图1在
技术介绍
部分已经讲述，在此不再描述。参阅图2可知本技术主电路部分的为1.14kV动力系统，它由快速熔断器F、刀闸开关DK、电流互感器1LHb、2LHb，交流接触器KM1、KM2，控制变压器BK、电压互感器PT、三相并联电容器C1、单相电容器C2、可控硅T、电抗器L、电阻R、避雷器BLQ和连接这些元器件的电缆组成。主电路部分包括电源是由外部输入刀闸开关DK，并穿过电流互感器1LHb后分为三个并联回路，第一路经过熔断器F后到控制变压器BK，并经过控制变压器BK将电压由1140V变为220V供控制电路部分；第二路经过接触器KM1又分为2个分路；第1分路通过熔断器F后穿过电流互感器2LHb作电源输出使用；第2分路由交流接触器KM2控制后，又分为3个支路，第1支路通过熔断器F到达一个三相电容器C1作固定补偿用；第2支路通过三个熔断器F进入动态补偿回路；第3支路由避雷器BLQ进行接地组成，作为过电压保护；第三路经过熔断器F后到达电压互感器PT，电压互感器PT经过转换将1140V电压系统参数转化为220V供二次电路测量用。参阅图3可知控制电路部分由智能控制器、可控硅驱动模块、空气开关、信号灯、按钮、显示仪表、接触器线圈、电抗器输出、电压互感器二次输出、控制变压器输出部分及二次线路组成。按其电路中电压性质又分为DC5V智能控制器输出线路、DC24V电抗器信号显示线路、AC220V控制回路、电流回路。控制电路部分包括电流反馈回路由电流互感器2LHb与智能控制器的输入端组成封闭回路，电流互感器2LHb接地；智能控制器输出回路由智能控制器的输出单元与六个可控硅驱动模块V11、V21、V31、V12、V22、V32采用并联连接；控制变压器BK的输出回路经电源开关KK后到交本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．１４ｋＶ抽油机专用节能无功补偿柜，其特征在于它包括主电路部分、控制电路部分；　　　　所述主电路部分包括：　　　　电源由外部输入刀闸开关（ＤＫ），并穿过电流互感器（１ＬＨｂ）后分为三个并联回路，第一路经过熔断器（Ｆ）后到控制变压器（ＢＫ），并经过控制变压器（ＢＫ）将电压由１１４０Ｖ变为２２０Ｖ供控制电路部分；　　　　第二路经过接触器（ＫＭ１）又分为２个分路；第１分路通过熔断器（Ｆ）后穿过电流互感器（２ＬＨｂ）作电源输出使用；第２分路由交流接触器（ＫＭ２）控制后，又分为３个支路，第１支路通过熔断器（Ｆ）到达一个三相电容器（Ｃ１）作固定补偿用；第２支路通过三个熔断器（Ｆ）进入动态补偿回路；第３支路由避雷器（ＢＬＱ）进行接地组成，作为过电压保护；　　　　第三路经过熔断器（Ｆ）后到达电压互感器（ＰＴ），电压互感器（ＰＴ）经过转换将１１４０Ｖ电压系统参数转化为２２０Ｖ供二次电路测量用；　　　　所述控制电路部分包括：　　　　电流反馈回路由电流互感器（２ＬＨｂ）与智能控制器的输入端组成封闭回路，电流互感器（２ＬＨｂ）接地；　　　　智能控制器输出回路由智能控制器的输出单元与六个可控硅驱动模块（Ｖ１１、Ｖ２１、Ｖ３１、Ｖ１２、Ｖ２２、Ｖ３２）采用并联连接；　　　　控制变压器（ＢＫ）的输出回路经电源开关（ＫＫ）后到交流２２０Ｖ控制系统，交流２２０Ｖ控制系统由智能控制器电源（Ｌ、Ｎ），负荷停止指示回路，负荷停止按钮回路，运行按钮及指示回路；电容器退出指示回路、电容器退出按钮回路、投入按钮及指示回路并联组成；每个回路均由相应的交流接触器（ＫＭ１、ＫＭ２），按钮（ＳＳ１、ＳＳ２、ＳＦ１、ＳＦ２），指示灯（ＨＧ１、ＨＲ１、ＨＧ２、ＨＲ２）串联组成。...

【技术特征摘要】
1.1.14kV抽油机专用节能无功补偿柜，其特征在于它包括主电路部分、控制电路部分；所述主电路部分包括电源由外部输入刀闸开关(DK)，并穿过电流互感器(1LHb)后分为三个并联回路，第一路经过熔断器(F)后到控制变压器(BK)，并经过控制变压器(BK)将电压由1140V变为220V供控制电路部分；第二路经过接触器(KM1)又分为2个分路；第1分路通过熔断器(F)后穿过电流互感器(2LHb)作电源输出使用；第2分路由交流接触器(KM2)控制后，又分为3个支路，第1支路通过熔断器(F)到达一个三相电容器(C1)作固定补偿用；第2支路通过三个熔断器(F)进入动态补偿回路；第3支路由避雷器(BLQ)进行接地组成，作为过电压保护；第三路经过熔断器(F)后到达电压互感器(PT)，电压互感器(PT)经过转换将1140V电压系统参数转化为220V供二次电路测量用；所述控制电路部分包括电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨须红，张庆红，
申请(专利权)人：武汉长兴电器发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]