专利名称：油田油井电动机节能器的制作方法
技术领域：
油田油井电动机节能器技术领域[0001]本实用新型属于电动机节能技术领域，涉及一种油田抽油机的电动机节能器。
技术背景[0002]由于油田油井抽油机负载的特殊性，启动时负载大，正常运转后负载小。因 而在电动机设计时就要求电动机的工作能力远大于实际需要的能力，存在着“大马拉小 车”现象。对油井负荷频繁的变化，无法对电动机的电压做出相应的调整，无法实现国 家标准GB12497电动机调压节电的规定，电动机电压不能处于经济运行状态。[0003]由于抽油机负载率低，功率因数下降，达不到国家标准GB755对功率因数容 差规定值，功率因数低，无功功率增加，供电网络能源损耗增加，供电末端供电质量变 坏，电动机距离变压器远近不同电动机电压相差很大。[0004]由于油田油井常年不停的抽取等因素，泵的设计能力远大于实用生产的需要， 由于没有对油井产出量的不同作出相应的抽取时间的调整，电动机连续不停的抽取，使 电动机常年处于低效率抽取状态，造成严重的能源浪费。[0005]目前国内外对油井电动机节电采取了很多措施，主要是调节电动机的端电压、 无功就地补偿和人工进行间歇抽取，国内外还没把调压、无功就地补偿和间歇抽取措施 在一台节能器上实现。实用新型内容[0006]本实用新型就是将调节电动机电压、无功就地补偿和间歇式抽取三种节能措施 用一台节能器来实现，含三种节能器调压节能器、无功补偿节能器和间歇式抽取节 能器，三种节能器结合在一台节能器上，各种节能器可各自独立完成，根据现场需要可 任意选择一种、二种或三种节能器对油井抽油机节能，补偿器用一个固定的电容器和模 块，调压控制是采用可控硅反并联模块，间歇式抽取的抽停时间由微电脑设定，使节能 效果更突出。[0007]电源1给电动机4及控制电路提供电源；变压器5将380V的交流电降为12V交 流电供控制电路使用；电流互感2进行电流采样，给可控硅提供调压信号和保护执行信 号；可控硅3调节电机电机端的电压；触发脉冲系统7用于控制可供硅的导通角；微电 脑9是中心控制系统，将电流互感器检测到的信号进行处理，用其结果控制触发脉冲系 统7和保护执行系统8;显示器10显示电动机的各种工作状态；保护执行系统8完成电 动机缺相保护，过载保护和失压保护；无功补偿器6对电动机4进行就地无功补偿；间 歇式抽取设定11设定间歇式抽取的抽停时间。[0008]应用电力电子技术、微电脑技术和无功补偿技术对实现自动调节电压，间歇式 提取和无功补偿，用电流互感器2检测到负载的变化，将信息送到微电脑9按设定好的程 序控制可控硅的导通角，实现跟踪负载变化而调节电动机4的端电压，用微电脑9实现 间歇式抽取，采用动力电容并有放电电路组成无功补偿器6，节电效果由于电动机功率不同、负荷不同、油井不同而节电量不一样。[0009]本实用新型主要优点[0010]节约能源明显、延长抽油机的使用寿命、延长电动机和电器设备的使用寿命、 减少油井事故、对变压器具有增容作用、降低输电线的有功损耗、改善用电末端的供电 质量、减轻油井工人的劳动强度和维修费用。
[0011]
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0012]图1是油田油井电动机节能器系统的模块图。[0013]图中1.电源，2.电流互感器，3.可控硅，4.电动机，5.变压器，6.无功补偿 器，7.触发脉冲系统，8.保护执行系统，9.微电脑，10.显示器，11.间歇式抽取设定。
具体实施方式
[0014]应用电力电子技术、微电脑技术和无功补偿技术对实现自动调节电压，间歇式 提取和无功补偿，用电流互感器2检测到负载的变化，将信息送到微电脑9按设定好的程 序控制可控硅的导通角，实现跟踪负载变化而调节电动机4的端电压，用微电脑9实现 间歇式抽取，采用动力电容并有放电电路组成无功补偿器6，节电效果由于电动机功率不 同、负荷不同、油井不同而节电量不一样，其计算公式如下[0015]调压节约的有功功率计算[0016]apq = (σpn -p。”2( -八2) + kipn(10[0017]式中APq——调压节约的有功功率，KW;[0018]ΣΡν——电动机额定负载时的有功耗损，KW;[0019]P0——电动机空载时有功损耗，KW;[0020]β——负载系数，β =》.,[0021]P2——电动机的输出功率，KW;[0022]Pn——电动机的额定率；[0023]k2u —电压调节系数[0024]最佳调压系数的确定[0025]Kum=M^M脚]j κ ρν[0026]式中Kum——最佳电压调节系数[0027]K——计算系数，2极电动机K = 0.154极K = 0.256极K = 0.30[0028]调压节约无功功率的计算[0029]AQq=(Qn-Q0)^2(\-J/k2) + Q0(1 — K2u)[0030]式中AQq——调压节约的无功功率，kvar[0031]Qn——电动机额定负载的无功功率，kvar;[0032]Q0——电动机空载无功功率，kvar[0033]无功功率补偿的节电计算[0034]APu = K' qQc ；[0035]式中APu—采取无功功率补偿后节约的有功功率，KW;[0036]K' Q——补偿的无功经济当量，K' a取0.04kW/k胃[0037]Qc-[0038]间歇式抽取的节电计算[0039]APj = Pni (T0-Tn)[0040]式中Δ巧——电动机间歇式抽取节约的有功功率，KW;[0041]T0——无间抽1小时时间；[0042]Tn——间抽时1小时内所用抽取时间小时；[0043]Pni——无间抽时1小时所耗有功功率，KW。[0044]间歇抽停的频率和时间，根据油井再装力的程度而定。[0045]以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的保护范 围，故举凡运用本实用新型说明书所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的保护范 围内。权利要求1.一种油田油井电动机节能器，其特征在于含三种节能器，即调压节能器、无功 补偿节能器和间歇式抽取节能器。
2.根据权利要1所述的节能器，其特征是三种节能器结合在一台节能器上，各种 节能器可各自独立完成，根据现场需要可任意选择一种、二种或三种节能器对油井抽油 机节能。
3.根据权利要1所述的节能器，其特征是无功补偿节能器用一个固定的电容器和 模块，调压控制是采用可控硅反并联模块，间歇式抽取的抽停时间由微电脑设定。
专利摘要本实用新型属于电动机节能技术领域，将调节电动机电压、无功就地补偿和间歇式抽取三种节能措施用一台节能器来实现，含三种节能器调压节能器、无功补偿节能器和间歇式抽取节能器，三种节能方式结合在一台节能器上，各种节能器可各自独立完成，根据现场需要可任意选择一种、二种或三种节能形式对油井抽油机节能，补偿器用一个固定的电容器和模块，调压控制是采用可控硅反并联模块，间歇式抽取的抽停时间由微电脑设定，使节能效果更突出，节约能源明显、延长抽油机的使用寿命、延长电动机和电器设备的使用寿命、减少油井事故、对变压器具有增容作用、降低输电线的有功损耗、改善用电末端的供电质量、减轻油井工人的劳动强度和维修费用。
文档编号H02H7/085GK201813347SQ201020213488
公开日2011年4月27日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者姜志宏, 姜沛成, 杨世升, 杨冬石 申请人:姜志宏, 姜沛成, 杨冬石