[實用新型]抽油機智能就地補償裝置

有效

• 申請號: 201420251297.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203871865U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 武偉偉;王斌斌;張志偉;任封娟;劉響;王行;劉力燕
• 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就地補償裝置。

背景技術

隨著原油采集產業的迅速發展，抽油機用電負荷也隨之快速增長，油田電網用電負荷也隨之增長。由于現有的油田配電網導線細、抽油機運行無功變化快導致無功補償容量不足等原因，造成系統線損過大。抽油機是油田配電網的主要負荷，在選用配套電動機時，往往采用小負載選用大功率電動機的做法，即習慣上稱“大馬拉小車”，造成電動機輕載運行，使效率和功率因數降低。抽油機負載功率變化范圍大，變化速度快，而所用電容補償裝置響應速度慢，經常過補或欠補，投切頻繁，對電網沖擊大，使用壽命短。同時，由于油田區供電電壓波動大導致電容補償裝置控制器時常出現保護退出運行失去補償現象，而油田抽油機分布分散也使得無功功率在線路上的損耗很大，造成現有集中補償并不能解決無功損耗問題。根據最佳補償理論，就地補償的節能效果最為顯著。研究適合于抽油機的就地無功補償裝置，有效提高抽油機用電功率因數，將大大降低油田電網線路損耗和變壓器損耗。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種抽油機智能就地補償裝置。

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就地補償裝置，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驅動信號輸入端與絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器的控制信號輸出端電氣連接；所述絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器的控制信號輸入端與數字信號控制器的控制信號輸出端電氣連接；所述數字信號控制器的采樣信號輸入端分別與抽油機電動機電源線路上的三相電流、電壓互感器的二次側電氣連接。

本實用新型優點在于采用對抽油機電動機進行空載無功功率固定補償和帶載無功功率動態補償相結合的方式，能夠在抽油機整個運行周期中合理實時補償所需無功，補償效果保持在0.99以上，并且不會產生過補償現象，降低了油田電網的電能損失。抽油機整個運行過程中沒有電容器投切操作，減少了對油田電網的沖擊，提高了油田供電系統的供電質量和穩定性。

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就地補償裝置，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的電源線路與由絕緣柵雙極型晶體管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的驅動信號輸入端與絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4的控制信號輸出端電氣連接；所述絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4的控制信號輸入端與數字信號控制器5的控制信號輸出端電氣連接；所述數字信號控制器5的采樣信號輸入端分別與抽油機電動機1的電源線路上的三相電流、電壓互感器6、7的二次側電氣連接。

本實用新型工作原理簡述如下：

當抽油機電動機1空載時，三相電容補償器2補償的無功功率不向線路上倒送，防止過補償產生自勵過電壓危害。三相全控整流橋模塊3輸入端與電網連接，數字信號控制器5根據三相電流、電壓互感器6、7采集到的電流、電壓信號經過SPWM計算處理后輸出控制信號給絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4，絕緣柵雙極型晶體管信號驅動器4經信號處理后控制三相全控整流橋模塊3中各個絕緣柵雙極型晶體管T的開關狀態，達到抽油機精確就地無功補償之目的。

本實用新型有三種工作模式：

一、當抽油機在上沖程時，電動機轉差率0<s<1，處于電動狀態,電動機1無功功率大于空載無功功率，數字信號控制器5控制三相全控整流橋模塊3運行在容性狀態，三相電容補償器2的補償量等同于空載無功量的無功功率，剩下部分由三相全控整流橋模塊3供給補償，因此不會欠補償。

二、當抽油機在下沖程時，電動機轉差率s<0,處于發電狀態，電動機1無功功率大于空載無功功率，數字信號控制器5控制三相全控整流橋模塊3運行在容性狀態，三相電容補償器2的補償量等同于空載無功量的無功功率，剩下部分由三相全控整流橋模塊3供給補償，保證了電能以單位功率因數回饋至電網，不污染電網。

三、當抽油機運行在電動和發電兩種狀態交換點時，電動機1既不消耗有功也不發出有功，其消耗的無功功率等于空載無功功率，數字信號控制器5控制三相全控整流橋模塊3運行在待機狀態，電動機1運行需求的無功功率全部由三相電容補償器2供給。