[發明專利]一種潛油電泵測試系統的過流保護方法及裝置

有效

• 申請號: 201510769806.1
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105429119B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 余華;曾勇;賈昌磊
• 申請（專利權）人: 貴州航天凱山石油儀器有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H3/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠

1.一種潛油電泵測試系統的過流保護方法，其特征在于：該方法是在井下的潛油電泵與地面的測試設備之間的供電總線接入一個過流保護裝置；當潛油電泵的供電電流超過設定值時，通過過流保護裝置將供電電流限制在設定范圍內；過流保護裝置包括MOS管和取樣電阻R4，MOS管的兩個開關電極與取樣電阻R4串聯后串接在潛油電泵供電總線上；取樣電阻R4用于感應供電總線上的電流變化，MOS管的兩個開關電極在MOS管控制極的作用下控制供電總線電流；MOS管的兩個開關電極分別為漏極和源極；取樣電阻R4與MOS管源極連接的節點與運算放大器的反相輸入端連接，運算放大器的同相輸入端與鉗位二極管V1的正極連接，鉗位二極管V1的負極與取樣電阻R4另一端連接；當電源總線電流超過設定值時，取樣電阻R4兩端的電壓大于鉗位二極管V1兩端的電壓，使得運算放大器的同相輸入端電位低于反相輸入端電位，運算放大器的輸出端輸出低電平，運算放大器的輸出端經限流電阻R3與MOS管的控制極連接，使MOS管逐漸截止從而將環路電流限制在設定范圍內；MOS管采用高擊穿電壓V_BR提高過流保護裝置的電壓適應范圍，MOS管采用低導通電阻R_DS的MOS管使該過流保護裝置接入后不會對原電路造成較大影響；所述MOS管的型號為IRFI720GPBF；鉗位二極管V1選用型號為1N4448的低壓降二極管，以降低負載波動對過流保護裝置的影響；同時取樣電阻R4的阻值為不大于20歐姆的小阻值電阻，以減小取樣電阻R4對供電電路的影響；鉗位二極管V1的正極經調節電阻R2與潛油電泵供電總線正極連接；通過改變調節電阻R2的阻值設定供電總線允許通過的最大電流值；運算放大器由穩壓管V2、功率電阻R1和濾波電容C1構成的穩壓電路提供電源；濾波電容C1采用高壓無極性電容，功率電阻R1采用大功率阻燃電阻；以確保過流保護裝置的供電可靠性。

2.一種根據權利要求1所述方法構成的潛油電泵測試系統的過流保護裝置，包括位于地面的測試設備和位于井下的潛油電泵，測試設備與潛油電泵之間經供電總線連接，供電總線包括供電電纜+V和回饋電纜-V；其特征在于：在回饋電纜-V上串聯有由供電電纜+V提供工作電源的過流保護裝置；過流保護裝置包括串接在回饋電纜-V上的取樣電阻R4和MOS管，MOS管的漏極與潛油電泵一端的回饋電纜-V’連接，MOS管源極與取樣電阻R4一端連接，取樣電阻R4另一端與測試設備一端的回饋電纜-V連接；MOS管源極與取樣電阻R4的連接點與運算放大器的反相輸入端（4）連接，運算放大器的同相輸入端（3）與鉗位二極管V1正極連接，鉗位二極管V1負極與取樣電阻R4另一端連接，運算放大器輸出端（1）經限流電阻R3與MOS管柵極連接；鉗位二極管V1負極與穩壓管V2正極連接，穩壓管V2負極與功率電阻R1一端連接，功率電阻R1另一端與供電電纜+V連接，穩壓管V2兩端并聯有濾波電容C1；穩壓管V2負極與運算放大器電源端（5）連接，運算放大器公共端（2）與鉗位二極管V1負極連接；鉗位二極管V1正極經調節電阻R2與穩壓管V2負極連接。