[實用新型]抽油機智能無級無功補償裝置

有效

• 申請號: 201420251203.3
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203871863U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 武偉偉;劉冠鋒;任封娟;彭紅超;張志偉;王斌斌;王峰瑞
• 申請（專利權）人: 河南恩耐基電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

技術領域

本實用新型涉及抽油機，尤其是涉及抽油機智能無級無功補償裝置。

背景技術

油田配電網為多分支輻射式單向供電的接線方式，負荷分散性大，使得配電網供電半徑大、分支多、配電變壓器數量多、負荷率低，造成運行時的功率因數低而導致油田配電網網損大。有效合理的對油田線路進行就地無功補償具有重要的經濟意義。抽油機是油田配電網的主要負荷。抽油機在一個沖程周期內有功功率和無功功率發生很大的變化，變化頻率高，變化幅度大，功率因數一般在0.3-0.8之間快速變換，平均功率因數在0.4左右。目前，油田配電網無功補償多采用分級電容器投切方式進行無功補償，由于負載功率變化具有范圍大、變化速度快的特點，使得補償裝置投切器件頻繁投切而縮短了使用壽命；同時，油田區供電電壓波動較大(一般在10％以上)，當超出自動補償裝置的設定范圍時將失去補償作用；再者，為避免出現過補償和油井停機時電容器產生自勵磁過電壓，通常不能作到完全補償。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種抽油機智能無級無功補償裝置。

為實現上述目的，本實用新型采取下述技術方案：

本實用新型所述的抽油機智能無級無功補償裝置，包括與抽油機電動機電源線路電氣連接的三相電容補償器；所述抽油機電動機電源線路通過電動開關與由絕緣柵雙極型晶體管構成的三相全控整流橋模塊輸入端電氣連接；所述三相全控整流橋模塊的控制輸入端通過絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器與數字信號控制器的控制輸出端電氣連接；所述數字信號控制器的信號采集輸入端分別與抽油機電動機電源線路上的三相電流、電壓傳感器的二次側電氣連接；所述三相電容補償器的輸出控制開關的控制輸入端與數字信號控制器的控制輸出端電氣連接。

本實用新型優點在于采取靜態補償和動態補償相結合的方式，實時跟隨補償抽油機用電功率因數，補償效果保持在0.99左右，并且不會產生過補償，有效降低了電源線路和變壓器的供電電流，降低了線路和變壓器損耗。同時在運行過程中避免了傳統電容補償頻繁投切對電網的沖擊，有效延長了三相電容補償器的使用壽命，提高了油田供電系統供電質量和穩定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路結構原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所述的抽油機智能無級無功補償裝置，包括與抽油機電動機1電源線路電氣連接的三相電容補償器2；所述抽油機電動機1電源線路通過電動開關KMO與由絕緣柵雙極型晶體管T構成的三相全控整流橋模塊3輸入端電氣連接；所述三相全控整流橋模塊3的控制輸入端通過絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4與數字信號控制器5的控制輸出端電氣連接；所述數字信號控制器5的信號采集輸入端分別與抽油機電動機1電源線路上的三相電流、電壓傳感器6、7的二次側電氣連接；所述三相電容補償器2的輸出控制開關QF1的控制輸入端與數字信號控制器5的控制輸出端電氣連接。

本實用新型分為三種工作模式：

一、當抽油機電動機1運行時需求的無功功率等于三相電容補償器2輸出的無功功率時，抽油機電動機1運行所需求的無功功率全部由三相電容補償器2供給，數字信號控制器5通過絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4控制三相全控整流橋模塊3不輸出無功功率。

二、當抽油機電動機1運行需求無功功率大于三相電容補償器2輸出的無功功率時，數字信號控制器5通過絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4控制三相全控整流橋模塊3運行在容性狀態，抽油機電動機1運行所需求的無功功率首先由三相電容補償器2供給，剩余部分由三相全控整流橋模塊3供給，不欠補償。

三、當抽油機電動機1運行需求的無功功率小于三相電容補償器2輸出的無功功率時，數字信號控制器5通過絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4控制三相全控整流橋模塊3運行在感性狀態，抽油機電動機1運行所需求的無功功率由三相電容補償器2供給，三相電容補償器2補償過多的部分由三相全控整流橋模塊3吸收，保證不過補償。