[实用新型]抽油/气机群井补偿及保护型分时控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及抽油/气机群井控制装置，尤其是涉及抽油/气机群井补偿及保护型分时控制装置。

背景技术

油/气田抽油/气机的电气部分主要由三相异步电动机和控制器组成。由于油/气田分布广泛，群井现象比较普遍，造成抽油/气机工作在轻载状态 “大马拉小车”的现象很严重，而轻载和空载时的功率因数只有0.2～0.3，因而抽油/气机电动机负载率低，功率因数低现象普遍存在，导致无功功率引起的电网线路和变压器损耗日益严重影响着油/气田供电质量，电能浪费大。目前油/气田大部分属于粗放式管理，控制器基本只是起到开关作用，使得经常出现因抽油/气机运行过程中卡井、堵转、过流等烧坏电动机。群井电机在断电再启动因同时启动时电网电压被拉低需要人工在送电前将所有抽油/气机控制开关断开后送电，送电后人工再各台抽油/气机送电运行，操作麻烦且不安全。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种抽油/气机群井补偿及保护型分时控制装置。

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/气机群井补偿及保护型分时控制装置，包括控制单元、电网参数检测单元、电网无功功率补偿器、电动机控制单元；所述控制单元信号采集输入端与所述电网参数检测单元信号输出端连接；所述电网无功功率补偿器、电动机控制单元的输入控制端分别与控制单元输出控制端连接；所述电动机控制单元由多个由控制单元控制的电源接触器组成，所述每个电源接触器的动触点一端均与变压器电源输出开关连接，每个电源接触器动触点的另一端分别与对应的一个电动机电源输入端连接。

所述控制单元由32位嵌入式处理器ARM微处理器组成。

本实用新型优点主要表现为：

1、通过32位嵌入式处理器ARM微处理器内部程序，达到错峰控制抽油/气机起动及停止，避免与电网频繁交换电能，降低电量交换过程中的损耗，提高供电质量；

2、实时补偿群井抽油/气机运行过程中消耗的无功功率，降低无功功率在电网传输过程中引起的有功损耗及电压降落；

3、保护群井抽油/气机电机，保证抽油/气机正常运行，降低因抽油/气机堵转、短路及过载引起的抽油/气机损坏；

4、通过32位嵌入式处理器ARM微处理器内部程序，实现通电自动分时起动各抽油/气机，补偿单元和保护单元自动运行，方便油/气田自动化运营。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的抽油/气机群井补偿及保护型分时控制装置，包括由32位嵌入式处理器ARM微处理器组成的控制单元1、电网参数检测单元2（检测电网无功功率、有功功率、电压及电流参数）、电网无功功率补偿器3、电动机控制单元4；所述控制单元1信号采集输入端与所述电网参数检测单元2信号输出端连接；所述电网无功功率补偿器3、电动机控制单元4的输入控制端分别与控制单元1输出控制端连接；所述电动机控制单元4由多个由控制单元1控制的电源接触器QF1～QFn组成，所述每个电源接触器QF1～QFn的动触点一端均与变压器电源输出开关QF连接，每个电源接触器QF1～QFn动触点的另一端分别与对应的一个电动机M1～Mn电源输入端连接。

本实用新型工作原理简述如下：

通过控制单元1内部程序设定群井抽油/气机起动顺序和间隔时间，依次通过电动机控制单元4控制相应的电动机运行，直至所有群井抽油/气机投入运行。若某一台抽油/气机需要退出运行或停机，则在控制单元1内部的人机界面上将相应的电动机运行标志清除即可。

在第一台群井抽油/气机的电动机M1投入运行时，电网参数检测单元2则开始检测电网侧电压、电流、有功功率、无功功率及功率因数等电力参数送至控制单元1，控制单元1根据计算结果控制电网无功功率补偿器3工作，实时控制电网无功功率补偿器3内各补偿支路工作状态，实时补偿系统无功功率，保证群井各抽油/气机工作时电网功率因数达到0.95以上。因抽油/气机工作周期短，每个工作周期中无功功率变化较大，在控制单元1内部无功补偿控制程序中加入了施密特特性控制方式，降低投切次数时保证补偿效果。

在第一台群井抽油/气机的电动机M1投入运行时，控制单元1根据采样电流值与设定的过流值相比较，若大于过流定值则其内部的保护计数器自增1，否则保护计数器自减1，最小值为0。当保护计数器达到一定值时则控制单元1输出保护信号至电动机控制单元4，群井电动机M1～Mn退出运行，有效避免了抽油/气机在过载、短路、卡井、堵转情况下造成的损坏，电压过压及电压欠压保护方式与过流保护方式相同。