油田抽油机综合配电箱的制作方法
【专利摘要】一种油田抽油机综合配电箱，所述配电箱包括综合控制器、无功固定补偿模块和无功可调补偿模块，所述无功固定补偿模块和无功可调补偿模块均通过投切开关与油田抽油机的线路连接，所述投切开关的控制端与所述综合控制器连接。本实用新型提供了一种有效提升功率因素、降低系统网损的油田抽油机综合配电箱。
【专利说明】
油田抽油机综合配电箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种油田抽油机的配电设备。
【背景技术】
[0002]油田采油抽油机用电环境恶劣，人为窃电现象十分普遍，为防窃电油田抽油机电动机不得不采用1140V电压等级供电。为降低供电系统低压线路损耗，抽油机供电多采用变压器-电动机单元接线方式。由于抽油机工况复杂、供电电压偏高和供电方式的特殊性，给采油供电系统无功补偿设备选择及无功补偿的实现增加了难度，导致供电系统的功率因数长期偏低，一般在0.3?0.4左右，个别井功率因数在0.2以下。这种情况必然导致供电系统网损过大，供电部门要向采油单位收取功率因数调整电费，这对采油单位无疑增大采油生产的成本，使采油生产的整体经济效益下降。
[0003]抽油机地点分散，不同抽油机相距很远，运行数据目前都是通过人工现场抄录不仅增加了人工的劳动强度，而且增加了运营成本。
【发明内容】
[0004]为了克服已有油田抽油机的功率因素偏低、系统网损过大的不足，本实用新型提供了一种有效提升功率因素、降低系统网损的油田抽油机综合配电箱。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种油田抽油机综合配电箱，所述配电箱包括综合控制器、无功固定补偿模块和无功可调补偿模块，所述无功固定补偿模块和无功可调补偿模块均通过投切开关与油田抽油机的线路连接，所述投切开关的控制端与所述综合控制器连接。
[0007]进一步，所述投切开关包括无功补偿用断路器和机械式动态投切开关，所述机械式动态投切开关的一端与所述无功可调补偿模块连接，所述机械式动态投切开关的另一端、无功固定补偿模块均与所述无功补偿用断路器的一端连接，所述无功补偿用断路器的另一端与油田抽油机的线路连接。
[0008]再进一步，所述配电箱还包括电机保护器，所述电机保护器串联在油田抽油机的线路中，所述电机保护器与所述综合控制器连接。
[0009]更进一步，所述配电箱还包括电气量检测传感器，所述电气量检测传感器安装在油田抽油机的线路上，所述电气量检测传感器与所述综合控制器连接。
[0010]所述综合控制器还包括远程传输模块。
[0011]本实用新型的有益效果主要表现在:有效提升功率因素、降低系统网损。
【附图说明】
[0012]图1是油田抽油机综合配电箱的示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0014]参照图1，一种油田抽油机综合配电箱，所述配电箱包括综合控制器、无功固定补偿模块和无功可调补偿模块，所述无功固定补偿模块和无功可调补偿模块均通过投切开关与油田抽油机的线路连接，所述投切开关的控制端与所述综合控制器连接。
[0015]进一步，所述投切开关包括无功补偿用断路器和机械式动态投切开关，所述机械式动态投切开关的一端与所述无功可调补偿模块连接，所述机械式动态投切开关的另一端、无功固定补偿模块均与所述无功补偿用断路器的一端连接，所述无功补偿用断路器的另一端与油田抽油机的线路连接。
[0016]再进一步，所述配电箱还包括电机保护器，所述电机保护器串联在油田抽油机的线路中，所述电机保护器与所述综合控制器连接。
[0017]更进一步，所述配电箱还包括电气量检测传感器，所述电气量检测传感器安装在油田抽油机的线路上，所述电气量检测传感器与所述综合控制器连接。
[0018]所述综合控制器还包括远程传输模块。
[0019]本实施例的无功补偿过程如下:不同油井抽油机的负荷曲线不同，抽油机负荷是一种与井下工况和平衡情况有关，依抽油机冲程为周期连续变化的周期性负荷。抽油机负荷是变化极大的连续周期性负荷。变化频率常用冲程表示，抽油机冲程一般来说为6?12次/分钟，即变化周期为5?10秒。变化周期的上下两个冲程各有一个死点，抽油机停车后再起动时，总是从两个死点中负载较大的死点开始起动。因此，要求抽油机电动机应具有较大的起动转矩。抽油机负荷特点决定选择电动机时，必须按最大扭矩选配电动机。实际中考虑到砂卡、结蜡等异常时，不致因起动困难烧毁电动机，通常还要人为增大电动机裕量，这无疑加剧“大马拉小车”现象，使得电动机长期在低负荷下运行。
[0020]抽油机电动机在正常工作时，根据抽油机机械负荷的变化，电动机可能有两种完全不同的工作状态:当电动机拖动机械负荷运行时，电机处于电动机工作状态，此时电动机从电网吸收有功和无功功率;当机械负荷拖动电动机运行时，电机处于发电机工作状态，此时电机从电网吸收无功功率，向电网送出有功功率。而但无论电动机工作在那种状态，都要从电网吸收无功功率。电机处于发电状态时，由电机理论可知，电机从电网吸收的无功功率即空载无功功率，其大小与电机的设计方法、材料选用和制造工艺等直接相关。而电机处于电动机状态时，无功功率变化则与电动机负载大小有关，现场实际测量结果表明:抽油机上、下冲程的负荷变化，会引起I?4kvar无功变化。
[0021]油田1140V的抽油机电动机绝大多数采用6kV直配供电、变压器-电动机单元接线方式，在变压器低压侧计量消耗的有功电量和无功电量，这种系统在电动机端实施就地分散无功补偿是最佳补偿方案。对在电动机控制箱加电容器进行固定补偿，能够得到较好的补偿效果，可以使功率因数达到0.85以上。
[0022]优选的，无功补偿电容器分为两组，固定补偿和3或4千乏左右的可调补偿。固定补偿电容器承担电动机的空载无功，可调部分受电压调节器的控制，随抽油机负荷变化调节、补偿变动无功，变动无功补偿由电压调节器控制电抗器实现，补偿后能把现场功率因数提高至0.98?1.00。
[0023]对于拖动电机增加专用电动机保护器用于过流、短路和缺相保护，以防止发生故障时事故扩大。
[0024]在综合控制器在无功补偿功能的基础上增加GPRS远程通讯功能，将负载实时数据，电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等电气参数及电机运行状态、环境温度、其他辅助开关信号上传至管理部门主站。便于管理部门实时掌握设备运行状况和数据采集，从而实现无人值守。
【主权项】
1.一种油田抽油机综合配电箱，其特征在于:所述配电箱包括综合控制器、无功固定补偿模块和无功可调补偿模块，所述无功固定补偿模块和无功可调补偿模块均通过投切开关与油田抽油机的线路连接，所述投切开关的控制端与所述综合控制器连接。2.如权利要求1所述的油田抽油机综合配电箱，其特征在于:所述投切开关包括无功补偿用断路器和机械式动态投切开关，所述机械式动态投切开关的一端与所述无功可调补偿模块连接，所述机械式动态投切开关的另一端、无功固定补偿模块均与所述无功补偿用断路器的一端连接，所述无功补偿用断路器的另一端与油田抽油机的线路连接。3.如权利要求1或2所述的油田抽油机综合配电箱，其特征在于:所述配电箱还包括电机保护器，所述电机保护器串联在油田抽油机的线路中，所述电机保护器与所述综合控制器连接。4.如权利要求1或2所述的油田抽油机综合配电箱，其特征在于:所述配电箱还包括电气量检测传感器，所述电气量检测传感器安装在油田抽油机的线路上，所述电气量检测传感器与所述综合控制器连接。5.如权利要求1或2所述的油田抽油机综合配电箱，其特征在于:所述综合控制器还包括远程传输模块。
【文档编号】H02J3/18GK205453140SQ201521117967
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】季小龙, 刘 东
【申请人】浙江亿德科技有限公司