[实用新型]游梁式抽油机动态跟踪功率因数调压节电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种游梁式抽油机节电的装置。 

背景技术

游梁式抽油机一般都在低负载状态运行，效率很低，俗称“大马拉小车”。低负载低效率使得用抽油机电动机消耗的有功功率高于实际做功需要的功率，而且还在相关供电线路上产生数值远高于有功功率和有功电流的过多的无功功率和无功电流，这表明抽油机电动机的实际运行功率因数远小于用电设备在正常负载条件下运行的设计功率因数。 

如果把高于实际做功需要的有功功率的部分有功功率减下来，再把过多的无功电流造成相关供电线路线损和变压器变损功率减下来，就可以实现抽油机的综合节电。从理论和实践证明提高抽油机电动机的功率因数是抽油机节电的有效方法。适当降低供电电压既可以降低有功功率，又可以提高低负载运行时用电设备功率因数。所以控制抽油机电动机交流电压使其跟踪功率因数的变化调整是具体实现抽油机节电的有效技术措施。 

本实用新型的新方法就是将功率因数检测反馈单元和交流调压装置连接，当功率因数低于设定值时控制抽油机电动机交流调压装置降压，产生节电效果。 

目前在使用油井抽油机节电方面普遍采用变频器，但是变频器并没有实现不变工况下的真正意义的节电，只是在改变工况的情况下节电。由于存在变频器自身耗能、以及其产生的高次谐波使供电线路线损和变压器变损增加等原因，事实是大量使用变频器总体不一定节电。例如在油田大量使用变频器时，用户普遍反映总体不节省电费。 

抽油机电动机在不改变工况的情况下实现交流电降压也可以使用可控硅和晶闸管作为控制元件来实现。但是可控硅和晶闸管的调压方式是由移相触控实现的，他所造成的电网端交流正弦波形的巨大畸变既严重“污染”了电网，其谐波(尤其是高次谐波)造成了油田长距离传输网络的巨大线损和变损，起不到总体节能效果。 

实现交流降压的方式还有其它类似调控饱和电抗器等的方式，这种方式也不产生谐波，是完全“清洁’的。但是其调控速度赶不上抽油机每个冲次内负载变化的快速应变需求，不适合用在游梁式抽油机电动机节能上。 

在感性的电动机供电线路上并联电容器也是补偿功率因数的一种方法，但是电容器补偿也无法快速跟踪抽油机的功率因数动态变化。 

本实用新型产生的动态跟踪功率因数调压节电装置已在油田抽油机应用实践中收到综合节电率高达50％的好效果。 

发明内容

本实用新型使用基本不产生谐波的交流调压装置，比如使用成熟的无触点电子稳压器作为交流调压装置，以实现不改变工况的情况下实现抽油机电动机节电，且对电网没有污染。无触点电子交交调压装置具有快速响应和调整优点，完全能够实现对快速变化负载的跟踪调节。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将交流调压装置与供电柜、游梁式抽油机电动机及功率因数检测反馈单元相连，控制交流调压装置的输出电压实现抽油机节电。 

具体做法是：将可以实时检测抽油机电动机的功率因数检测反馈单元的输入端与交流调压装置的检测点相连接，将功率因数检测反馈单元的输出端连接到交流调压装置的调压控制 端，如附图所示。集成后的节电装置接入抽油机电动机和供电柜之间。设定目标功率因数值后，集成的节电装置就根据设定的目标功率因数值与检测的实时功率因数值进行比较后控制交流调压装置的输出电压实现抽油机电动机节电。 

本实用新型的有益效果是，动态跟踪功率因数调压节电装置不同于变频器，可以在不改变工况的情况下实现对运行在低负载状态下的抽油机有效节电，且没有污染电网的副作用。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型装置的组成结构。 

图中：1.交流调压装置，2.功率因数检测反馈单元，3、供电柜，4.游梁式抽油机电动机。 

具体实施方式

根据已经应用的游梁式抽油机动态跟踪功率因数调压节电装置产品，参照附图，具体实施方式如下： 

将交流调压装置(1)的功率因数检测点和调压控制点与功率因数检测反馈单元(2)的输入输出端相连。分别将集成好的动态跟踪功率因数调压节电装置(1)连接到供电柜(3)和游梁式抽油机电动机(4)。将交流调压装置根据设定的目标功率因数值与检测的实时功率因数值进行比较后控制交流调压装置的输出电压实现抽油机节电。