[实用新型]螺杆泵选相保护减速停机电控设备

说明书

本实用新型涉及一种石油开采电控设备，特别是一种地面驱动螺杆泵电控设备。

目前油田现场使用的地面驱动螺杆泵国内制造厂有五家，国外有三家，其电控设备基本上属常规启停控制。因螺杆泵靠一根根抽油杆的丝扣连接起来传递动力，故防止抽油杆反转脱扣是一急待解决的问题，目前国内外同行研制并使用了多种机械式防抽油杆反转工具及措施，收到了一些效果，但也存在一些不足，本实用新型的目的是弥补其不足部分，使螺杆泵采油工艺更加完善。

本实用新型首先解决的是螺杆泵的选相保护问题，当电网或临时发电机的供电相序发生改变时，该电控设备发生自锁，并亮灯报警，操作者调好相序机组方能运转，避免了传动抽油杆反转脱扣。本使用新型还采用了延时降压减速停机，当停机时，该电控设备延时断电继续供给电机低电压，在延时中电机电压下降，输出扭矩也大幅度下降，传动杆柱在减速中释放掉储存的弹性势能，防止了骤然停机时弹性能瞬间释放造成的杆柱反转脱扣。本使用新型还采用了集成电路电机综合保护器，故具有优良的过载反时限保护，断相不平衡保护，短路瞬间保护。本使用新型，可以用于单速、双速、三速或无级调速电机驱动螺杆泵的防脱扣综合保护控制它可以实现低速启动低速运行，高速启动高速运行，高低速间直接转换。

本实用新型是这样实现的：以双速电机驱动为例，三相动力电源进入自动空气开关QF，QF出三相线进入电流互感器TA，TA的作用是检测电流变化。QF另出三相线进入相序检测保护器FX，FX的作用是供电逆相序时电控箱自锁。QF再出三相线进入集成电路电机综合保护器QM，QM的作用是为电机提供综合保护。相序检测保护器FX，电流互感器TA，电机综合保护器QM的出线分别进入控制线路。控制线路是由多个交流接触器，时间继电器、溶断器、指示灯、按扭开关和一个自耦变压器构成的，其作用是按指令构成回路，如低速指令时，控制线路使电机满足三角形接电；高速指令时，控制线路使电机满足双星形接电；停机指令时，控制线路使电机得到一定延时的低电压。通过上述功能使地面传动螺杆泵避免了杆柱脱扣，避免了电机烧毁事故的发生，必将推动螺杆泵采油工艺的进一步发展。

以下将对照附图，用实施例进一步详述本实用新型的结构和使用，本实用新型的图面说明如下：

图1为本实用新型的主控线路结构原理图。

图2为本实用新型的辅控线路结构原理图。

图3为本实用新型中相序保护器、电机综合保护器结构原理及接线图。

图中标号为

QF－自动空气开关，TA－电流互感器，TC－自耦变压器，KM1 KM₂…KM₆－交流接触器，M－交流电机。

U₁V₁W₁－电机三角形接线（低速运行），U₂、V₂、W₂－电机双星形接线（高速运行），FU₁、FU₂－溶断器。

KT₁、KT₂－时间继电器，FX－相序检测保护器，QM－集成电路电机综合保护器，R－电阻，C－电容，J－继电器，KA－中间继电器，SB₁－低速按钮开关。SB₂－高速按扭开关，SB₃－停机按扭开关，

HL₁－红色（相序）指示灯，HL₂－绿色（低速运行）指示灯，

HL₃－绿色（高速运行）指示灯，HL₄－黄色（电源接通）指示灯；

KQ－QM的出线接线点，A－电流表，KX－FX的出线接线点，SA－主令开关。

本实用新型的一个最佳实施例是：地面驱动螺杆泵采用双速电机驱动。由主控线路图1所示，来电380V三相动力电源L1、L2、L3进入自动空气开关QF，L4为零线接入柜体N。QF出线L11、L12、L13出线三组，一组进入电流互感器TA，TA的作用是检测电流变化信号；一组进入图3所示的相序检测保护器FX，FX的作用是利用电容C、电阻R的移相功能，确保供给电机的电流是正相序；另一组进入集成电路电机综合保护器QM，QM的作用是当电机过载、欠载、短路，缺相时迅速动作切断电源。FX、QM的出线分别进入图2所示的KX、KQ接线点，构成了双速电机驱动螺杆泵的电控线路。