[發明專利]一種游梁式抽油機自啟動控制系統及其方法

有效

• 申請號: 201811343851.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN111181445B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 齊光峰;李煒;王強;孫東;范路;王莉;劉聰;岳宇;李云飛;曲澤奇;仉志華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心
• 主分類號: H02P1/02
• 分類號: H02P1/02;H02P1/26
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 張玉琳

本發明提供了一種游梁式抽油機自啟動控制系統及方法，屬于電氣自動控制技術領域。其技術方案為：一種游梁式抽油機智能自啟動控制系統，其中，包括電壓互感器，電壓互感器輸出端連接信號調理單元，信號調理單元模擬量輸出端連接采樣保持電路，采樣保持電路輸出端連接模數轉換器，模數轉換器的數字輸出端連接CPU，CPU控制輸出端連接有控制相電壓信號的自啟動執行元件，CPU輸出端與采樣保持電路的輸入端連接構成同步采樣信號時鐘采集回路。本發明的有益效果為：本發明當發生電壓暫降或短時中斷導致電機停止運行時，若滿足所有啟動條件，自啟動執行元件則發出自動啟動命令，電機重新開始運行；三相獨立控制。

技術領域

本發明涉及技術領域，尤其涉及一種游梁式抽油機智能自啟動控制系統及其方法。

背景技術

電壓暫降是指在系統頻率時電壓有效值瞬時減小到額定值的10%-90%的范圍內，其持續時間一般為半個工頻周期到數秒鐘。電壓暫降起因主要有故障引起的電壓暫降、大功率感應電機啟動引起的電壓暫降、變壓器激磁涌流引起的電壓暫降。由于油田配電網結構復雜，大功率設備和變壓器數量眾多，因此電壓暫降問題難以避免，帶來了巨大的經濟損失，目前已經成為了油田配電網最嚴重的電能質量問題。

現代工業設備隨著科技的發展已經趨于集成化和精密化，石化行業也采用了大量精密設備來提高生產力水平。目前已大范圍應用于生產、生活中，受電壓暫降影響較為嚴重的設備有開關電源、交流接觸器、PLC、變頻器和光伏逆變器等。其中，交流接觸器作為連通或切斷電路的一種機電設備，在油田配電網中應用非常廣泛。目前，游梁式抽油機普遍采用三相異步電機或者永磁同步電機等直接驅動的電機。當系統出現電壓暫降或者短時中斷時，電動機主回路交流接觸器低壓脫扣，導致抽油機電動機失電；游梁式抽油機的機械慣性較大，電動機失電后，會在抽油機機械慣性拖動下出現倒發電現象；倒發電過程中的電壓變化規律與停電時刻抽油機所在的位置有關。電壓暫降消除后，網側三相電壓恢復正常，若此時電機直接啟動，由于電機產生的反向電動勢幅值和頻率均與網側電壓不同，可能會出現較大的沖擊電流，造成重合成功率低，對開關設備觸頭使用壽命造成影響。

如何解決上述技術問題為本發明面臨的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種游梁式抽油機智能自啟動控制系統及其方法。

本發明是通過如下措施實現的：對于油田中游梁式抽油機采用的直驅電機（三相異步電機或永磁同步電機），由于斷電后在抽油機較大的機械慣性拖動下將會提供反向電動勢，此時不能立刻啟動電機，否則電機產生的反電動勢與電網側電壓的偏差會導致較大的沖擊電流。為同時滿足因電壓暫降與短時中斷而導致停電的要求，可以采用如下實現方式，即同時滿足如下條件時，自啟動執行元件發出自動啟動命令：

（1）電網側三相電壓均已恢復到0.9倍額定電壓以上；

（2）電網側三相電壓與電機側對應相的電壓瞬時值之差小于1.1倍額定電壓；

（3）電機失電跳開至系統側電壓恢復正常,時間小于3-5s；

所述自啟動執行元件采用直流接觸器,由三相獨立控制，即當某相電網側電壓與電機側電壓滿足上述條件時，該相對應直流接觸器閉合。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種游梁式抽油機智能自啟動控制系統，其中，包括電壓互感器，所述電壓互感器輸出端連接信號調理單元，所述信號調理單元模擬量輸出端連接采樣保持電路，所述采樣保持電路輸出端連接模數轉換器，所述模數轉換器的數字輸出端連接CPU，所述CPU控制輸出端連接有控制相電壓信號的自啟動執行元件，所述CPU輸出端與所述采樣保持電路的輸入端連接構成同步采樣信號時鐘采集回路。

所述電壓互感器包括電機側的電壓互感器和電網側的電壓互感器，所述電機側的互感器和電網側的電壓互感器分別實時測得電機側三相電壓瞬時值和電網側三相電壓瞬時值。

所述自啟動執行元件為直流接觸器。