计量选通装置的制作方法

本实用新型涉及油田采油领域，具体而言，涉及一种计量选通装置。

背景技术：

计量站油气自动计量由计量选通装置与计量罐实现油气计量。计量选通装置利用电动执行器驱动多通阀实现选井控制，与传统的计量选井技术相比，具有占地面积小、阀门控制可靠、配管及安装合理简便等优点，广泛用于油田地面工程。

目前新疆油田所使用型号为北京迪威尔生产的ZJDK/12型，新疆金牛信泰生产的MCP/12型计量选通装置。工作过程为当通阀控制器输出闭合信号时，其控制电路KM线圈得电，交流接触器闭合，多通阀电动执行器转动并输出阀位信号，当位置信号与多通阀控制阀位信号一致后，控制器断开KM线圈失电，交流接触器断开，电动执行器停在所选择井号位置。

计量选通装置中多通阀电动执行器驱动电机为三相异步电动机，其控制电路为点动控制，都采用保险管、断路器和热保护继电器对电动执行器进行保护。保护电路只能对过流、过载起到保护，但出现非对称性故障时，如缺相、相序乱，三相电不平衡等故障时，会导致电动执行器电机损坏。

控制电路中由于无对称性故障(如过载、堵转、过压、欠压等)及非对称性故障(如断相、电流不平衡)保护功能，在出现上述故障时，烧毁电动执行器驱动电机，无法实现计量选井功能，造成了设备损坏和无法正常使用。

针对相关技术中计量选通装置出现非对称性故障时无法得到有效保护的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种计量选通装置，以解决计量选通装置出现非对称性故障时无法得到有效保护的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种计量选通装置，该装置包括：电动执行器；主电路，通过三相电源线与电动执行器连接，用于为电动执行器供电；以及控制电路，与主电路和电动执行器连接，用于控制电动执行器与主电路的通断，其中，控制电路包括：电机保护器和交流接触器线圈，电机保护器和交流接触器线圈串联在控制电路中，电机保护器与电动执行器连接，交流接触器线圈与主电路连接，在电动执行器出现非对称性故障时，电机保护器断路。

进一步地，控制电路还包括：被控开关装置，串联在控制电路中，用于接收远程信号控制控制电路的断开和闭合。

进一步地，被控开关装置为多通阀控制器，串联在控制电路中，其中，多通阀控制器包括控制器触点，在控制器触点断开时，控制电路断开连接。

进一步地，多通阀控制器串联在电机保护器和交流接触器线圈之间。

进一步地，电机保护器包括：取源电路，用于采集主电路的电流信号并转变为模拟信号；开关电路；处理电路，用于根据模拟信号控制开关电路的断开和闭合。

进一步地，处理电路包括：转换电路，与取源电路连接，用于将模拟信号转换为数字信号；比较电路，与转换电路连接，用于比较数字信号的幅值与预设数值的大小，得到比较结果；以及处理器，与比较电路连接，用于控制电机保护器的断开和闭合，在数字信号的幅值大于预设数值时，控制电机保护器断开。

进一步地，电机保护器还包括：判断电路，与比较电路连接，用于判断电机保护器的三相电源线中的电流是否满足以下任意一项：相序改变、缺相、三相电流不平衡，得到判断结果。

进一步地，电机保护器还包括：延迟电路，与比较电路和判断电路连接，在比较结果或判断结果符合预设条件并且符合预设条件的时间到达预设时间后，将比较结果或判断结果发送至处理器，处理器控制电机保护器断开。

进一步地，取源电路包括：互感器，用于采集主电路的电流信号并转变为模拟信号。

进一步地，互感器的数量为三个，三个互感器分别套设在电动执行器的三相电源线外部。

本实用新型通过电动执行器；主电路，主电路通过三相电源线与电动执行器连接，用于为电动执行器供电；以及控制电路，与主电路和电动执行器连接，用于控制电动执行器与主电路的通断，其中，控制电路包括：电机保护器和交流接触器线圈，电机保护器和交流接触器线圈串联在控制电路中，电机保护器与电动执行器连接，交流接触器线圈与主电路连接，在电动执行器出现非对称性故障时，电机保护器断路，解决了计量选通装置出现非对称性故障时无法得到有效保护的问题，进而达到了在出现非对称性故障时有效保护计量选通装置的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型第一实施例的计量选通装置的示意图；以及

图2是根据本实用新型第二实施例的计量选通装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本实用新型实施例提供了一种计量选通装置。

图1是根据本实用新型第一实施例的计量选通装置的示意图，如图1所示，该装置包括：电动执行器10，主电路20和控制电路30。

电动执行器10，可以采用多种类型的电动执行器。由于电动执行器10在工作时经常受到对称性故障(如过载、堵转、过压、欠压等)和非对称性故障(如断相、电流不平衡)的影响，驱动电机容易被烧坏。

主电路20，通过三相电源线与电动执行器10连接，用于为电动执行器10供电。主电路20可以通过三相电源线(例如，A，B，C三相电源线)与电动执行器10连接，电源线可以为三根。主电路中可以设置有KM接触器，以保护电路。

控制电路30，与主电路20和电动执行器10连接，用于控制电动执行器10与主电路20的通断，其中，控制电路30包括：电机保护器31和交流接触器线圈33，交流接触器线圈33可以是KM线圈，电机保护器31和交流接触器线圈33串联在控制电路30中，电机保护器31与电动执行器10连接，交流接触器线圈33与主电路20连接，在电动执行器10出现非对称性故障时，电机保护器31断路。

电机保护器31能够在电动执行器10出现非对称性故障时使电动执行器与主电路的连接断开，同时也能够在电动执行器10出现对称性故障时使电动执行器与主电路的连接断开，以保护电动执行器，防止电动执行器的电机烧坏。

可选地，控制电路30还包括：被控开关装置，串联在控制电路30中，用于接收远程信号控制控制电路30的断开和闭合。被控开关装置可以是多种类型的开关装置，例如可以是多通阀控制器，多通阀控制器包括控制器触点，多通阀控制器串联在控制电路30中，能够接收远程控制信号，根据远程控制信号控制自身的控制器触点的断开和连接，在控制器触点断开时，控制电路30断开连接，以实现控制电路30的断开，达到远程控制的目的。

可选地，多通阀控制器串联在电机保护器31和交流接触器线圈33之间。

可选地，电机保护器31包括：取源电路，开关电路和处理电路。其中，取源电路用于采集主电路20的电流信号并转变为模拟信号；处理电路用于根据模拟信号控制开关电路的断开和闭合；开关电路起开关的作用。处理电路用于将模拟信号进行处理，并根据处理的结果控制开关电路的断开和闭合，以实现在出现过流等故障时及时断开，保护电动执行器10。

可选地，处理电路包括：转换电路，与取源电路连接，用于将模拟信号转换为数字信号；比较电路，与转换电路连接，用于比较数字信号的幅值与预设数值的大小，得到比较结果；以及处理器，与比较电路连接，用于控制电机保护器31的断开和闭合，在数字信号的幅值大于预设数值时，控制电机保护器31断开。

在取源电路将采集到的电流信号转变为模拟信号之后，转换电路将模拟信号转换为数字信号，然后由比较电路将数字信号的幅值大小与预先设定的参照值进行比较，得到比较结果，如果数字信号的幅值大小大于预先设定的参照值，处理器控制电机保护器31断开，在其他的符合预先设定的条件情况下，处理器也可以控制电机保护器31断开。

可选地，电机保护器31还包括：判断电路，与比较电路连接，用于判断电机保护器31的三相电源线中的电流是否满足以下任意一项：相序改变、缺相、三相电流不平衡。在判断电路判断出电机保护器31的三相电源线中的电流相序改变或者缺相或者三相电流不平衡时，判断电路将判断结果发送至处理器，处理器控制电机保护器31断开。

可选地，电机保护器31还包括：延迟电路，与比较电路和判断电路连接，在比较结果或判断结果符合预设条件并且符合预设条件的时间到达预设时间后，将比较结果或判断结果发送至处理器，处理器控制电机保护器31断开。例如，判断电路判断出缺相，延迟电路在缺相的时间超过5秒后将判断结果发送至处理器，处理器控制电机保护器31断开。再例如，在比较电路的比较结果为数字信号的幅值大小大于预先设定的参照值，延迟电路在数字信号的幅值大小大于预先设定的参照值的持续时间超过3秒后将比较结果发送至处理器，处理器控制电机保护器31断开。延时的时间可以根据具体的应用场景进行设置和调整。

可选地，取源电路包括：互感器，互感器可以采集主电路20的电流信号，并将采集到的电流信号转变为模拟信号。

可选地，互感器的数量为三个，三个互感器分别套设在电动执行器10的三相电源线外部。取源电路可以包括互感器，互感器可以设置在电动执行器10的三相电源线外部，互感器可以为三个，也即，电机保护器31穿芯式安装在电动执行器的主电路中，电机保护器31的每个互感器分别采集电动执行器10的每根电源线中的电流变化，将电动执行器10的主电路的电流信号转变为标准的小电流模拟信号，然后通过转换电路将模拟信号变为数字信号，数字信号与电机保护器31内部预先设定的参照值比较，如果信号大于参照值、或者相序改变、或者缺相、或者三相电流不平衡，则通过延迟电路的延时，由处理器控制电机保护器31断开，在电机保护器31内部断开后，交流接触器线圈33失电，电动执行器10的电机因此得到保护。在电机保护器31内部的开关为触点常闭开关，因此需要与交流接触器线圈33配合使电路断开，以保护电动执行器10的电机。

该实施例采用电动执行器10；主电路20，主电路20通过三相电源线与电动执行器10连接，用于为电动执行器10供电；以及控制电路30，与主电路20和电动执行器10连接，用于控制电动执行器10与主电路20的通断，其中，控制电路30包括：电机保护器31和交流接触器线圈33，电机保护器31和交流接触器线圈33串联在控制电路30中，电机保护器31与电动执行器10连接，交流接触器线圈33与主电路20连接，在电动执行器10出现非对称性故障时，电机保护器31断路，解决了计量选通装置出现非对称性故障时无法得到有效保护的问题，进而达到了在出现非对称性故障时有效保护计量选通装置的效果。

图2是根据本实用新型第二实施例的计量选通装置的示意图，如图2所示，该装置包括：电动执行器10，主电路20和控制电路30，其中，控制电路30包括电机保护器31，多通阀控制器32，控制器触点321，交流接触器线圈33。

电动执行器10，可以采用多种类型的电动执行器。由于电动执行器10在工作时经常受到对称性故障(如过载、堵转、过压、欠压等)和非对称性故障(如断相、电流不平衡)的影响，驱动电机容易被烧坏。

主电路20，主电路20通过三相电源线与电动执行器10连接，用于为电动执行器10供电。

控制电路30，与主电路20和电动执行器10连接，用于控制电动执行器10与主电路20的通断，其中，控制电路30包括：电机保护器31和交流接触器线圈33，电机保护器31和交流接触器线圈33串联在控制电路30中，电机保护器31与电动执行器10连接，交流接触器线圈33与主电路20连接，在电动执行器10出现非对称性故障时，电机保护器31断路。

电机保护器31能够在电动执行器10出现非对称性故障时使电动执行器10与主电路20的连接断开，同时也能够在电动执行器10出现对称性故障时使电动执行器10与主电路20的连接断开，以保护电动执行器10，防止电动执行器10的电机烧坏。

电机保护器31穿芯式安装在电动执行器10的主电路20中，电机保护器31控制触点串接在控制电路30上。控制电路30由多通阀控制器32的控制器触点321来接通或断开交流接触器线圈33以达到控制电动执行器10的运行的目的。

工作原理为，电机保护器31通过三个自带的互感器将电动执行器10的主电路20的电流信号转变为标准的小电流模拟信号，然后通过转换电路将这个模拟信号变为数字信号，转换后的数字信号与保护器内部预先设定的参照值比较，如果信号大于参照值或者相序改变、缺相、三相电流不平衡时，那么通过延迟电路的延时后，执行元件动作，电机保护器31内部断开，切断多通阀电动执行器10的控制器触点321，交流接触器线圈33失电，电动执行器10电机因此得到保护。

在本实施例中，电机保护器31为无源化、穿芯式结构的智能保护器，主电路20三相电源线穿芯通过电机保护器31，电机保护器31串联在控制电路30的控制回路中，多通阀控制器32的控制器触点321闭合或打开能够控制电动执行器10是否通电。

计量选通装置电动执行器10的智能保护系统的电机保护器31结构分为取源电路、转换电路、比较电路、延迟电路、执行元件等部分。电机保护器31的工作原理为：先通过三个自带的互感器将电动机主线路的电流信号转变为标准的小电流模拟信号，然后通过转换电路将这个模拟信号变为数字信号，转换后的数字信号与保护器内部预先设定的参照值比较，如果信号大于参照值或者相序改变、缺相、三相电流不平衡，则通过延迟电路的延时后，执行元件动作，切断多通阀电动执行器10的控制回路，电动执行器10电机因此得到保护。

电机保护器31安装要求为：穿芯式进线要求与原控制线一致，确保电动执行器10转动方向正确，根据电机额定电流合理制定起动时间、负载类型。

通过本实施例的计量选通装置，能够实时监控主电路20中电动执行器10电机的动态电流变化，根据设定值实现断相保护、过电流保护、过载保护、堵转保护、三相电流不平衡等保护功能，也能够实现对多通阀的电路保护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。