[实用新型]抽油机智能无级无功补偿装置

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无级无功补偿装置。

背景技术

油田配电网为多分支辐射式单向供电的接线方式，负荷分散性大，使得配电网供电半径大、分支多、配电变压器数量多、负荷率低，造成运行时的功率因数低而导致油田配电网网损大。有效合理的对油田线路进行就地无功补偿具有重要的经济意义。抽油机是油田配电网的主要负荷。抽油机在一个冲程周期内有功功率和无功功率发生很大的变化，变化频率高，变化幅度大，功率因数一般在0.3-0.8之间快速变换，平均功率因数在0.4左右。目前，油田配电网无功补偿多采用分级电容器投切方式进行无功补偿，由于负载功率变化具有范围大、变化速度快的特点，使得补偿装置投切器件频繁投切而缩短了使用寿命；同时，油田区供电电压波动较大(一般在10％以上)，当超出自动补偿装置的设定范围时将失去补偿作用；再者，为避免出现过补偿和油井停机时电容器产生自励磁过电压，通常不能作到完全补偿。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种抽油机智能无级无功补偿装置。

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无级无功补偿装置，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通过电动开关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控制输入端通过绝缘栅双极型晶体管信号驱动器与数字信号控制器的控制输出端电气连接；所述数字信号控制器的信号采集输入端分别与抽油机电动机电源线路上的三相电流、电压传感器的二次侧电气连接；所述三相电容补偿器的输出控制开关的控制输入端与数字信号控制器的控制输出端电气连接。

本实用新型优点在于采取静态补偿和动态补偿相结合的方式，实时跟随补偿抽油机用电功率因数，补偿效果保持在0.99左右，并且不会产生过补偿，有效降低了电源线路和变压器的供电电流，降低了线路和变压器损耗。同时在运行过程中避免了传统电容补偿频繁投切对电网的冲击，有效延长了三相电容补偿器的使用寿命，提高了油田供电系统供电质量和稳定性。

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无级无功补偿装置，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电源线路通过电动开关KMO与由绝缘栅双极型晶体管T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的控制输入端通过绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4与数字信号控制器5的控制输出端电气连接；所述数字信号控制器5的信号采集输入端分别与抽油机电动机1电源线路上的三相电流、电压传感器6、7的二次侧电气连接；所述三相电容补偿器2的输出控制开关QF1的控制输入端与数字信号控制器5的控制输出端电气连接。

本实用新型分为三种工作模式：

一、当抽油机电动机1运行时需求的无功功率等于三相电容补偿器2输出的无功功率时，抽油机电动机1运行所需求的无功功率全部由三相电容补偿器2供给，数字信号控制器5通过绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4控制三相全控整流桥模块3不输出无功功率。

二、当抽油机电动机1运行需求无功功率大于三相电容补偿器2输出的无功功率时，数字信号控制器5通过绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4控制三相全控整流桥模块3运行在容性状态，抽油机电动机1运行所需求的无功功率首先由三相电容补偿器2供给，剩余部分由三相全控整流桥模块3供给，不欠补偿。

三、当抽油机电动机1运行需求的无功功率小于三相电容补偿器2输出的无功功率时，数字信号控制器5通过绝缘栅双极型晶体管信号驱动器4控制三相全控整流桥模块3运行在感性状态，抽油机电动机1运行所需求的无功功率由三相电容补偿器2供给，三相电容补偿器2补偿过多的部分由三相全控整流桥模块3吸收，保证不过补偿。