[發明專利]采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置

無效

• 申請號: 201210378251.4
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102868338A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 趙吉鳳
• 申請（專利權）人: 北京長江節能科技發展有限公司
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P1/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于石油油井的抽油機拖動裝置，具體的涉及一種效率高能耗低的采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置。

背景技術

節約能源是世界性的課題，也是我國既定國策。目前我國油田大約有10多萬口油井抽油機成年累月不停運轉，消耗著大量電力，然而每臺抽油機電機效率僅在30～40％以下，功率因數不到0.3，電能的浪費十分驚人。因此，節能是石油工業長期以來一直十分重視的課題。

因為石油抽油機的起動負載大、負荷變化大，所以必須配置大功率電動機。而同時在絕大部分正常抽油機的抽油作業期間，電動機輸出功率又較小，僅在額定功率的50％以下，甚至更低，即表現為所謂“大馬拉小車”現象。這就造成抽油機的拖動電機長期工作在低效率及低功率因數狀態，尤其當抽油機普遍工作在該工況的情況下，不僅對一個油井，而是對整個油田、整個石油工業，甚至對國家電力造成的能源浪費相象就顯得十分嚴重。但鑒于抽油機工況的復雜性，特殊性，長期以來沒能很好解決抽油機節能這一難題。

發明內容

本發明提供了一種結構設計合理，能耗低的采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置，其結構設計緊湊，占用空間小。同時采用雙機雙控方式，輔機總是跟蹤主機運行，適應性強。能自動切換主機與輔機的運轉，保證抽油機高效運行；還能對雙電機進行全過程監控與保護，確保抽油機安全、可靠工作。

本發明采用的技術方案如下：

一種采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置，其特征在于所述節能控制裝置包括雙三相異步電動機，該雙三相異步電動機連接控制節能配電箱，所述節能配電箱包括連接在電源線上的繼電器和延時繼電器、自動和手動控制開關、高低速控制器。

具體實施方式中，所述雙三相異步電動機由主動機和輔助機組成，所述主動機和輔助機的轉子同軸設置。

一實施方式中，所述控制節能配電箱為雙機自動控制配電箱，該配電箱包括電源線上連接設置的三個繼電器，所述雙三相異步電動機通過該三個繼電器后連接可控開關，可控開關連接所述高低速控制器。

另一實施方式中，所述雙三相異步電動機通過該三個繼電器后還連接設置控制自動和手動控制開關。

該采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置的雙三相異步電機和節能配電箱均可采用封閉式設計，防雨防潮。雙機自動控制配電箱可以通過可控開關實現自動切換主動機和輔助機的運轉，保證抽油機的高效運行，高低速控制器可以實現雙三相異步電動機的主動機和輔助機的高速及低速運行控制，對雙三相異步電動機進行全過程監控與保護，確保抽油機安全、可靠工作。該采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置可采用“雙機雙控”方式，即小功率電機和大功率電機可任選為主機，輔機總是跟蹤主機運行，適應性強。

雙三相異步電動機與特種電機諸如永磁電機，變頻電機，高轉差電機，開關磁阻電機等相比，具有簡單、可靠、具有最優經濟性能指標的優點；可以有效降低現有技術中采用復雜設備和特種電機所帶來的故障率高，不易維護檢修的弊端。該雙三相異步電動機在組合的殼體內采用兩套定子、同軸雙轉子結構。電動機參數可以完全按Y系列國際標準設計制造，故技術成熟、性能可靠，結構簡單，易于維修，且具有最優經濟技術指標，是其他各種為抽油機節能而采用的特種電機無法比擬的。主動機和輔助機設置為兩種功率，可任選主機、輔機，易與油井工況匹配。該主動機和輔助機采用分級啟動，即主機先起動，輔機視主機負荷大小跟隨起動，因而可大大減少電流沖擊，起動平穩，振動小，具有“軟起動”效果。具體應用中，主動機和輔助機按實際安裝方位定義為軸伸端為左機，風扇端為右機，左機采用大功率，右機采用小功率。電源跟蹤過載過熱斷相保護裝置可以實現保護電流值的調整和延時自啟動時間調整功能。自鎖常開觸點可根據啟動電流和繼電器的控制實現主動及和輔助機的啟動和斷相保護。

本發明的有益效果在于，該采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置結構設計合理，能耗低，其結構設計緊湊，占用空間小。同時采用雙機雙控方式，輔機總是跟蹤主機運行，適應性強。能自動切換主機與輔機的運轉，保證抽油機高效運行；還能對雙電機進行全過程監控與保護，確保抽油機安全、可靠工作。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的闡述

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式的電路結構原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，該采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置主要由雙三相異步電動機M和節能配電箱組成，該雙三相異步電動機連接控制節能配電箱，所述節能配電箱包括連接在電源線上的繼電器和延時繼電器、自動和手動控制開關、高低速控制器。雙三相異步電動機由主動機和輔助機組成，所述主動機和輔助機的轉子同軸設置。控制節能配電箱為雙機自動控制配電箱，該配電箱包括電源線上連接設置的三個繼電器KM1、KM2和KM3，所述雙三相異步電動機通過該三個繼電器后連接可控開關K1、K2，可控開關連接所述高低速控制器S2。所述雙三相異步電動機通過該三個繼電器后還連接設置控制自動和手動控制開關S1。經實驗，該采油井抽油機拖動系統智能節能控制裝置不僅能夠有效地降低使用電動機和控制裝置的成本，還能夠提高功率效率，顯著降低能耗。