[實用新型]油田數字化閉環控制變頻節能柜

有效

• 申請號: 201120519276.2
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN202373853U
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 高寶元;章東哲;方曉軍;苗文斌;牛永博;曲先偉
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司
• 主分類號: H02B1/04
• 分類號: H02B1/04;H02B1/26;H02J13/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 冉鵬程

技術領域

????本實用新型涉及電器節能控制監控設備技術領域，確切地說涉及一種應用于數字化油田專用的閉環控制變頻節能柜。

背景技術

目前，公知的油田原油外輸泵、注水用的注水泵，存在以下主要問題：大馬拉小車現象，浪費電能嚴重。有節能裝置也不盡人情。一是其盲目性，不分電機功率大小統一安裝，節電效果差；二是未能針對電機具體情況進行節能；三是選型缺乏科學性，在原油集輸工程設計時，機泵容量及輸油管線都必須留有充分的余量，因此造成了節流運行或反輸回流等現象。注水是油田保持高產穩產的重要有效措施，每個區塊注水范圍小，注水量隨開采狀況的變化，需要經常調整，大部分注水站都存在額定流量與實際流量不相匹配的問題。而油田注水由于壓力高、水量大，注水電機是大功率電動機，電動機長期處于高耗能狀態運行。目前，外輸和注水系統主要靠值班員憑經驗開關各處閥門控制流量壓力等參數來進行生產，但無力及時跟蹤生產參數的變化，不僅造成嚴重的節流浪費，有時還會因運行參數調整不當而發生大罐抽空、管線堵塞或原油冒罐等事故。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種油田數字化閉環控制變頻節能柜，采用本實用新型，解決了目前油田外輸泵、注水泵參數沒有歷史記錄、就地數字顯示、進、出口壓力差不能回饋恒壓控制，數據不能實時遠程監測，外輸泵和注水泵不能達到最佳平穩變頻節能運行狀態、沒有短路、斷路、過載、過壓、欠壓保護燒壞外輸泵和注水泵浪費電能等實際問題。

本實用新型是通過采用下述技術方案實現的：

一種油田數字化閉環控制變頻節能柜，包括柜體，其特征在于：在柜體外表面安裝有電力儀表、溫度控制儀表、觸摸屏、指示燈和轉化開關；在柜體內從上而下分別裝有總負荷空氣開關，用于泵負荷遠程斷開和吸合交流接觸器，用于節能和保護的變頻器，用于給風扇、加熱器、開關電源供電的分開關，用于可編程序的控制器PLC，用于壓力、流量信號輸入的隔離器，用于接線的接線端子排和用于平穩運行的電抗器，所述變頻器和控制器PLC組成閉環控制變頻節能裝置，控制器PLC上的通信模塊與外界網絡聯接。

所述柜體包括柜體頂蓋、柜體底座、柜體前門、柜體后門、柜體前控制面板和柜體側板。

所述柜體為長方體柜式結構，柜體前控制面板上控制單元為盤裝式構造。

所述柜體前門為雙層門結構。

所述觸摸屏外安裝有保護罩，保護罩上設置有紅外線加熱裝置。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果表現在：

一、本實用新型在油田原油外輸系統、注水系統中引進變頻調速技術，自動跟蹤調節運行狀態，收到了良好的效果，增強了綜合效益。外輸泵和注水泵壓力參數、流量參數，電機的電壓、電流、功率、功率因數等參數不能動態監控、不能遠傳滿足現階段數字化油田建設的需要。油田數字化閉環控制變頻節能柜是針對長慶油田實際需要而研制的新概念節能控制柜。既能滿足現場實際需要，又能適應長慶數字化油田發展需要的電力設備。解決了目前長慶油田外輸泵、注水泵參數沒有歷史記錄、就地數字顯示、進、出口壓力差不能回饋恒壓控制，數據不能實時遠程監測，外輸泵和注水泵不能達到最佳平穩變頻節能運行狀態、沒有短路、斷路、過載、過壓、欠壓保護燒壞外輸泵和注水泵浪費電能等實際問題。改變了以往對外輸泵和注水泵監控中有大量的數據需要工作人員及時的采集、記錄，生產一線數據不能遠傳、外輸泵和注水泵不能變頻閉環節能、智能綜合保護軟起動的弊病。使外輸泵和注水泵變頻節能綜合節電率達20%以上，功率因數達0.98以上。確保了原油外輸、地層注水正常生產的運行，保證生產的暢通無阻。為油田正常化生產提供了可靠的節能監控設備。

二、本實用新型在技術上還達到了如下技術效果：

1、能動態監控外輸泵和注水泵進出口的壓力、流量的變化、電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數、頻率值的變化。

2、可實現現場顯示記錄以及可以通過RJ45、MODBUS485網絡接口與PC上位機聯接。實現生產數據和電參數實時遠程監控。

3、該系統具有手動和自動控制、就地和遠程控制功能，

4、軟起動使外輸泵和注水泵電動機起停平穩，減少對電網和機械設備的沖擊，不會造成管網壓力、流量、流速劇烈變化，延長了泵的使用壽命。閉環控制變頻節能使功率因數可達到0.95以上，綜合節電率達到20%以上。

5、具有智能短路、斷路、過載、過壓、欠壓等保護功能，不燒壞外輸泵和注水泵，確保外輸泵和注水泵的正常。