专利名称：自动调压防窃电抽油机拖动系统的制作方法
技术领域：
本发明属于油田用的变压器技术，尤其涉及一种自动调压防窃电抽油机拖动系统，其中变压器的同一组端子可以交替输出660V和380V两种等级电压，系统具有变压器与电动机电压同步切换的控制功能，电动机具有在两种电压等级下同功率输出的特性。
背景技术：
抽油机广泛应用于石油开采作业，抽油机均在野外无人职守情况下运行，特别是村庄和居民区附近油井被窃电现象十分普遍。现有抽油机用电动机只能在同一电压等级下运行，由于电压值稳定不变所以易于被窃电，企业财产权利长期得不到应有保障。目前，油田抽油机用电动机通常只在380V下长期运行，井场用变压器的输出端与电动机相连接，也就是说由井用变压器向油田抽油机用电动机提供380V的稳定电压，窃电一般是在井用变压器的输出端进行偷窃电的，只要测出井用变压器输出端电压是稳定的 380V,然后采用380V变220V型窃电变压器，就可以得到与民用电相同的220V的电源，达到长期窃电的目的。如果井用变压器输出端电压不是稳定在某个固定值，那么窃电变压器的输出电压就会跟着随时变换，就不能再输出稳定的220V电源，从而可以有效防止窃电。
发明内容
本发明的目的就是要保护国家财产权，提供一种自动调压防窃电抽油机拖动系统，从根本上斩断抽油机井窃电的途径。本发明的技术方案是自动调压防窃电抽油机拖动系统包括变压器、电动机，变压器设于井场并向电动机提供电源。抽油机拖动系统还包括变压器控制器，电动机还包括电动机控制器；其中变压器控制器与变压器相连接，控制变压器的输出端电压在二个不同电压数值之间切换；变压器控制器同时向电动机控制器发出信号使得电动机绕组自动随着变压器输出端电压的不同而在二个接线方式之间进行切换。变压器包括一个分接开关，分接开关包括2个分别对应于二个不同电压输出档位。电动机控制器包括处理器，在处理器和电动机绕组之间连接有交流接触器K1、K2，通过交流接触器Κ1、Κ2的通断来控制电动机300绕组的接线方式的切换。变压器控制器包括控制电路、与控制电路相连接的转换开关Sl和S2、以及内部常开触点J1、J2。转换开关Sl和 S2还与变压器控制器相连接，转换开关Sl和S2接受用户对于变压器输出电压值的设定，并向分接开关发出档位切换信号；而内部常开触点Jl、J2与交流接触器ΚΙ、K2相连接，根据变压器输出电压值来实时控制电动机绕组的连接方式。变压器的输入电压为6. 3kV，输出电压的档位包括660V和380V两个档位。转换开关Sl和S2接受的用户对于变压器输出电压值的设定包括三种方式根据设定的周期循环输出380V、660V电压，或固定输出380V，或固定输出660V。周期是在10分钟至M小时内的任意值。变压器控制器的控制电路采用型号为XPJF-V的控制器，Sl型号为LW6-1/B054，S2 型号为LW6-1/A035，电动机控制器的处理器型号是YCCH-4/SY，交流接触器Kl、K2的型号都是 GMC-85/AC110V。变压器控制器检测到变压器输出电压为380V时，Jl闭合，Kl闭合接通，电动机绕组角接；检测到输出电压为660V时，J2闭合，Κ2闭合接通，电动机绕组星接。每次输出电压切换过程中，电动机先停止运行，切换完成且延时2 后再次起动。本发明自动调压防窃电抽油机拖动系统具有对电动机、变压器同步切换工作电压的功能；可在380V或660V任一电压下运行，也可在两种电压交替循环工作，交替周期在10 分钟至24小时内可任意设定。因输出电压不再是固定值，可从根本上斩断油井窃电的途径，有效防止油井被窃电事件的发生，保证油井正常用电，有效保护国家财产权不受侵害。
图1是本发明自动调压防窃电抽油机拖动系统的功能方框图；图2是本发明的变压器及变压器控制器部分的电路原理图；图3是本发明的电动机部分的电路原理图；图如和图4b是本发明一个具体实施例中的电动机绕组的电路图。图中100.变压器，110.分接开关，200.变压器控制器，300.电动机，310.电动机控制器，311.处理器。
具体实施例方式以下结合附图并以具体实施方式
为例，对本发明进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式
，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。本发明的原理就是要使井用变压器的输出电压随时变换，尤其不能稳定输出 380V，以达到防窃电的目的。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1所示是本发明自动调压防窃电抽油机拖动系统的功能方框图。本发明的自动调压防窃电抽油机拖动系统由变压器100、变压器控制器200、以及电动机300 (包括电动机控制器310)三部分组成，其中虽然变压器100、电动机300都是现有技术中已有的，但是本发明在此基础上增加了变压器控制器200和电动机控制器310后，对变压器100、电动机 300也增加了新的功能。其中变压器100负责向电动机300输出工作电压，变压器100的输出端通过断路器Q1、以及接线端子XI，与电动机300相连接。本发明的变压器100包括一个分接开关110，与变压器控制器 200相连接并接受变压器控制器200发送来的档位切换信号。传统的变压器输入电压为6. 3kV，输出电压为380V，窃电就发生在变压器的输出端。在本发明中，变压器100的输入电压仍然为6. 3kV，但是其输出电压是可调电压而不是固定电压；变压器100的输出端电压由变压器内部分接开关110控制。
变压器内部分接开关110有2个档位，变压器分接开关110处于“1档”时，变压器 100输出电压是660V ；变压器分接开关110处于“2档”时，变压器100输出电压是380V。在一个实施例中，变压器100采用型号S11-50/6. 3/0. 66/0. 38。为了进一步说明问题，请同时参见图2的变压器及变压器控制器部分的电路原理图，通过变压器内部分接开关110的控制，使得变压器100的同一组端子a、b、c可以交替输出两种等级电压660V和380V，电压的切换在变压器内部完成，使得窃电者无法窃电。变压器100低压侧绕组为星型连接，通过变压器分接开关110切换中性点位置，实现图2中的 a、b、c三个端子交替输出660V和380V两种电压。变压器控制器200变压器控制器200同时与变压器100和电动机控制器310连接，因而也具有两个功能一是设定变压器100输出电压输出值，二是控制电动机绕组的连接方式，以实现对电动机300和变压器100同步切换工作电压的功能。变压器控制器200包括控制电路、转换开关Sl和S2、以及内部常开触点Jl和J2。 转换开关Sl和S2还与变压器控制器200相连接，转换开关Sl和S2接受用户对于变压器输出电压值的设定，并向分接开关发出档位切换信号；而内部常开触点Jl、J2的作用则是根据变压器输出电压输出值来实时控制电动机绕组的连接方式。下面通过一个实施例进行详述，该实施例中控制电路采用型号为XPJF-V的控制器，Sl 型号为 LW6-1/B054 ；S2 型号为 LW6-1/A035。首先看功能一变压器控制器200用于设定变压器输出电压输出值。变压器控制器200通过转换开关Sl和S2接收油田用户的设定，并向变压器分接开关110发出控制信号以便决定变压器分接开关110处于1档还是2档位。用户对于变压器100输出电压值的设定包括三种方式根据设定的时间周期循环输出380V、660V电压，固定输出380V电压，固定输出660V电压。周期可以是10分钟至M小时内的任意值，具体设定方法如下Sl是电压输出方式选择开关，设有3个位置0为停止，不输出电压；1为电压自动变换输出；2为电压手动变换输出(人工改变输出电压值)。Sl置1位，电压自动变换输出(与S2置于哪个档位无关)。变压器100将按照设定的时间循环输出380V、660V电压。每次输出电压切换过程中，电动机先停止运行，切换完成且延时25s，使抽油机系统稳定后，允许电动机再次起动。Sl置2位，电压手动变换输出，就需要通过转换开关S2进行设定。S2设有2个位置，1为固定输出660V电压，2为固定输出380V电压。具体操作如下当Sl置2，S2置1时，变压器100应固定输出660V电压。具体步骤如下变压器控制器200进行电压信号检测，检测变压器输出电压是660V还是380V，检测完毕后将信号检测结果进行处理，信号处理完成后，发出指令进行分接开关110的控制，如果分接开关110 处于2档(380V)，则分接开关110动作，进行档位转换，档位转换完成后，变压器100固定输出660V电压；若此时，变压器分接开关110已经处于1档(660V)，则分接开关110不动作， 变压器100直接固定输出660V电压。当Sl置2，S2置0时，变压器固定输出380V电压。具体步骤如下变压器控制器200进行电压信号检测，检测变压器100输出电压是660V还是380V，检测完毕后将信号检测结果进行处理，信号处理完成后，发出指令进行分接开关控制，如果分接开关110处于 1档(660V)，则分接开关110动作，进行档位转换，档位转换完成后，变压器100固定输出 380V电压；若此时，变压器分接开关110已经处于2档(380V)，则分接开关110不动作，变压器100直接固定输出380V电压。本发明的自动调压防窃电抽油机拖动系统可将变压器输出电压设定在380V或 660V任一电压下运行，也可在两种电压交替循环工作，周期10分钟至M小时内可任意设定。其次看功能二变压器控制器200用于控制电动机绕组的连接方式。如图2所示，变压器控制器上的端子1、端子2对输出电压值进行检测。当检测到输出电压为380V时，Jl闭合，电动机300角接；当检测到输出电压为660V时，J2闭合，电动机300星接。关于电动机绕组的连接方式，请看后面的详述。电动机300请参见图3是本发明的电动机部分的电路原理图，电动机300与变压器100相连接，并由电动机控制器310控制。首先看电动机控制器310，电动机控制器310包括处理器311、交流接触器K1、K2。 交流接触器Kl、Κ2连接在处理器311和电动机绕组之间，通过交流接触器Kl、Κ2的通断来控制电动机绕组的接线方式的切换。在一个具体实施例中，处理器311的型号是YCCH-4/ SY,交流接触器ΚΙ、Κ2的型号都是GMC-85/AC110V。电动机控制器310受变压器控制器200的的控制，根据变压器控制器200的给定信号——具体是根据变压器控制器200内部的常开触点J1、J2的闭合情况——来控制交流接触器“K1、K2”的通断。在一个具体实施例中，Jl闭合，Kl闭合接通，电动机绕组角接；J2 闭合，K2闭合接通，电动机绕组星接。下面再看电动机300，如图3所示，由变压器100输出的三相电源依次通过接线端子板XI、断路器Q、保护器FS、以及交流接触器K1、K2对电动机300供电。如前所述由交流接触器Κ1、Κ2的通断来实现电动机的运转和停止。Kl闭合接通时，电动机电源电压为380V， 电动机角接；Κ2闭合接通时，电动机电源电压为660V，电动机星接。关于电动机绕组的接线方式的自动切换，请看图如和图4b本发明一个具体实施例中的电动机绕组的电路图。变压器100输出电压(即电动机300输入电压)为660V时， 电动机绕组自动切换为星接，见图如；变压器100输出电压(即电动机300输入电压)为 380V时，电动机绕组自动切换为角接，见图4b。保证两种电压等级下，电动机300的输出功率相同。关于上述两种电压等级下电动机具有相同的拖动能力说明电动机输出功率
权利要求
1.一种自动调压防窃电抽油机拖动系统，包括变压器、电动机，所述变压器设于井场并向所述电动机提供电源，其特征是所述抽油机拖动系统还包括变压器控制器000)，所述电动机(300)还包括电动机控制器(310)；其中所述变压器控制器(200)与所述变压器(100)相连接，控制所述变压器的输出端电压在二个不同电压数值之间切换，所述变压器控制器O00)同时向所述电动机控制器 (310)发出信号使得所述电动机绕组自动随着变压器(100)输出端电压的不同而在二个接线方式之间进行切换。
2.如权利要求1所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是所述变压器(100)包括一个分接开关(110)，所述分接开关(110)包括2个分别对应于所述二个不同电压输出档位；所述电动机控制器(310)包括处理器，在所述处理器和所述电动机绕组之间连接有交流接触器K1、K2，通过交流接触器K1、K2的通断来控制电动机绕组的接线方式的切换；所述变压器控制器(200)包括控制电路、以及与所述控制电路相连接的转换开关Sl和 S2、和内部常开触点J1、J2 ；所述转换开关Sl和S2还与所述变压器控制控制器(200)相连接，所述转换开关Sl和S2接受用户对于变压器(100)输出电压值的设定，并向所述分接开关(110)发出档位切换信号；而所述内部常开触点J1、J2与所述交流接触器K1、K2相连接， 根据变压器(100)输出电压值来实时控制电动机绕组的连接方式。
3.如权利要求2所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是所述变压器(100) 的输入电压为6. 3kV，输出电压的档位包括660V和380V两个档位；所述转换开关Sl和S2 接受的用户对于变压器(100)输出电压值的设定包括三种方式根据设定的周期循环输出 380V、660V电压，固定输出380V，固定输出660V。
4.如权利要求3所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是所述周期是在10 分钟至M小时内的任意值。
5.如权利要求3所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是所述变压器控制器(200)的控制电路采用型号为XPJF-V的控制器，Sl型号为LW6-1/B054，S2型号为LW6-1/ A035，所述电动机控制器O00)的处理器型号是YCCH-4/SY，交流接触器K1、K2的型号都是 GMC-85/AC110V。
6.如权利要求3或5所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是所述变压器控制器(200)检测到所述变压器(100)输出电压为380V时，Jl闭合，Kl闭合接通，电动机绕组角接；检测到输出电压为660V时，J2闭合，Κ2闭合接通，电动机绕组星接。
7.如权利要求2所述的自动调压防窃电抽油机拖动系统，其特征是每次输出电压切换过程中，所述电动机先停止运行，切换完成且延时2 后再起动。
全文摘要
一种自动调压防窃电抽油机拖动系统，包括变压器、电动机，变压器设于井场并向电动机提供电源，抽油机拖动系统还包括变压器控制器，电动机还包括电动机控制器；其中变压器控制器与变压器相连接，控制变压器的输出端电压在二个不同电压数值之间切换，变压器控制器同时向电动机控制器发出信号使得电动机绕组自动随着变压器输出端电压的不同而在二个接线方式之间进行切换。具有对电动机、变压器同步切换工作电压的功能；可在380V或660V任一电压下运行，也可在两种电压交替循环工作，周期10分钟至24小时内可任意设定；因输出电压不再是固定值故可有效阻止窃电现象的发生，从根本上斩断油井窃电的途径，有效保护了国家油井的财产权不受不法侵害。
文档编号H02P25/18GK102231619SQ20111018466
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者刘国琴, 周志皓, 李娜, 梅玮, 葛利俊, 董敬敬, 赵立君 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备承德石油机械有限公司