专利名称：节能型原油加热设备工频柜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种原油加热设备，特别是涉及一种节能型原油加热设备工频柜。
背景技术：
在我国三相动力供电网络下，多数用电量大的设备为三相对称负载，单相用电设备要均衡接在三相电网上使三相电网尽可能平衡供电。某些大功率负载为保证三相平衡供电被人为地制成三相对称负载即星型或三角形负载，或者将三相交流电经整流变换成直流输出供给单相负载。但仍有些用电量大的负载很难制成三相对称型式，而且变换成直流供电功耗大或者不允许直流供电的情况存在。例如我国有相当一部分油井抽采的原油为高凝油或含蜡油，这种油质熔点高，原油举升过程必须被加热至熔化温度，否则抽油电机负荷过大，严重情况下可能拉断抽油杆。对原油加热的方法是将油管、护套管在地面1000米以下处短接，在地面把油管、护套管引出端接电加热设备。油管与护套管形成回路流过加热电流，油管的电阻热使原油被加热，护套管在油管外与大地紧密接触其电阻值很小，电阻热产生的电能浪费也很小。油井加热的现场情况要求加电设备要满足以下四个条件1、被加热的油井负载只有两个引出端，所以加热设备输出必须是单相；2、直流电会对金属油管产生电腐蚀因此加热设备输出必须是交流电；3、由于油井在野外分布很分散，最多几口井甚至一口井就需要一台变压器，要求加热设备必须三相平衡供电，因为加热设备容量在数十甚至上百千伏安以上，单相供电会造成变压器严重不平衡；4、加热设备要求功率因数较高，与抽油机共用变压器不需增加容量。为了满足上述条件，现有原油加热设备采用变频柜，变频柜为了实现单相交流输出，采用了两次变换，即三相交流输入，经二极管整流在滤波电容上得到直流电压再通过IGBT逆变，转换成交流电压，经变压器隔离输出加到油井负载上。 此种结构的变频柜耗能大，其中高次谐波在变压器铁芯和电磁线上会产生涡流损耗，这一损耗不仅耗电而且会使铁芯和电磁线发热。
发明内容本实用新型就是为了解决上述技术问题，而提供一种节能型原油加热设备工频柜，其为工频单相负载，实现三相平衡输入高功率因数供电，解决了铁芯和电磁线发热的技术问题，节省电能效果显著。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的。节能型原油加热设备工频柜，其结构如下三相输入端子与相间电感电容整合装置连接，相间电感电容整合装置并联在变压器的一次侧，变压器的二次侧与功率因数补偿装置并联，功率因数补偿装置与负载并联。所述的变压器为单相变压器。所述的变压器为三相变压器。所述的变压器为Υ/Υ、Y/A、Δ/Υ成AM任意一种连接组别。[0009]由于采用上述技术方案使得本实用新型具有如下优点和效果本实用新型三相平衡输入、高功率因数、单相交流输出，解决了铁芯和电磁线发热的技术问题。实现了三相电源平衡供电，电流不平衡率< 7. 5%，即三相输入电流与三相电流平衡值之差与三相电流平均值之比<7.5%，输入端功率因数达到0.99。节省电能效果显著。经试验验证，本实用新型工频柜与现有变频柜相比年节电44431度。
图1是本实用新型的电路结构方框示意图。图中，1、三相输入端子；2、相间电感电容整合装置；3、变压器；4、功率因数补偿装置；5、负载。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不受实施例所限，只要是利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均在本实用新型的保护范围之内。如图1所示，本实用新型节能型原油加热设备工频柜，其结构如下三相输入端子 1与相间电感电容整合装置2连接，相间电感电容整合装置2并联在变压器3的一次侧，变压器3的二次侧与功率因数补偿装置4并联，功率因数补偿装置4与负载5并联。上述的变压器3为单相变压器或三相变压器。变压器3可以为Υ/Υ、Y/A、A/Y 或A/A中的任意一种连接组别。本实用新型的工作原理它实现了三相电源平衡供电，电流不平衡率< 7. 5%，即三相输入电流与三相电流平衡值之差与三相电流平均值之比< 7. 5%，输入端功率因数达到 0. 99。本实用新型的功耗分析从图1的电路结构不难看出，其主要自身功率产生于变压器。运行中实测该变压器效率为98.5%，工频柜中的其余损耗总和低于输入容量的1%。现有变频柜和本实用新型工频柜运行中自耗功率、功率因数、效率的实测数据，见下表
权利要求1.节能型原油加热设备工频柜，其特征在于结构如下三相输入端子(1)与相间电感电容整合装置(2 )连接，相间电感电容整合装置(2 )并联在变压器(3 )的一次侧，变压器(3 ) 的二次侧与功率因数补偿装置(4)并联，功率因数补偿装置(4)与负载(5)并联。
2.根据权利要求1所述的节能型原油加热设备工频柜，其特征在于所述的变压器(3) 为单相变压器。
3.根据权利要求1所述的节能型原油加热设备工频柜，其特征在于所述的变压器(3) 为三相变压器。
专利摘要本实用新型公开了一种原油加热设备，特别是涉及一种节能型原油加热设备工频柜。其结构如下三相输入端子(1)与相间电感电容整合装置(2)连接，相间电感电容整合装置(2)并联在变压器(3)的一次侧，变压器(3)的二次侧与功率因数补偿装置(4)并联，功率因数补偿装置(4)与负载(5)并联。本实用新型解决了铁芯和电磁线发热的技术问题。实现了三相电源平衡供电，电流不平衡率≤7.5%，即三相输入电流与三相电流平衡值之差与三相电流平均值之比≤7.5%，输入端功率因数达到0.99。节省电能效果显著。经试验验证，本实用新型工频柜与现有变频柜相比年节电44431度。
文档编号H02J3/18GK202309096SQ20112041502
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月27日 优先权日2011年10月27日
发明者苏东岭 申请人:沈阳一特电工有限公司