专利名称：用于抽油机供电线路的节电器的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种用于抽油机供电线路的节电器，适于对抽油机进行无功优化补偿。
石油工业是国家主体产业之一，采油工业是石油工业的基础，就我国而言，每天约有十万多台抽油机进行采油工作。抽油机的负荷电流在每一抽油周期(约7.5秒)内大幅度地波动，有两次电流峰值和一次负值电流(发电)出现，且抽油电动机是″大马拉小车″，所以，其受电平均功率因数在0.4以下，这就会增大电网电流和线损，即在油田甚长的6KV配电线路中造成大量的有功功率消耗，使我国采油成本居高不下。长期以来，一直未能妥善解决抽油机负载的优化无功补偿问题，抽油机供电线路曾经采用过的节电措施有(1).用低压固定电力电容器(即比电网额定电压高5％的普通电力电容器)做为抽油机上的节电器，安装在抽油电动机的机端，对抽油机进行固定无功补偿，但在抽油机处于发电状态时，不能承受过高的工作电压，频繁烧毁(平均使用寿命仅有三个月左右)，以致根本无法在油田中实际使用。(2).用高压固定电力电容器做为抽油线路的节电器，安装在抽油供电线路的末端，这种节电器存在以下问题a.不能减少抽油机配电变压器的通过功率，没有″增容作用″；b.不能对380伏低压线路作无功就地补偿，在抽油机起动时，机端电压仍大幅度下降，致使抽油机的起动力矩减少；c.此种节电器只能安装在高压线路的末端，维修处理时，需先从6千伏电源侧断开全线路，造成维修不便，且影响抽油产量；d.其高压电力电容器裸露放置在6千伏电杆上，常期处于风吹日晒、尘埃侵蚀，使用寿命短；e.高压电力电容器单位造价比低压电力电容器高；f.它不能与抽油配电箱结合为一体化产品。
本发明的目的是提供一种用于抽油机供电线路的节电器，其具有能优化补偿抽油机无功负载，节电显著、能对变压器增容和提高抽油机起动力矩、维修方便、使用寿命长、一次性投资少的特点。
本发明的目的是这样实现的一种用于抽油机供电线路的节电器，它有外壳和电力电容器C，电力电容器C封闭在外壳内，电力电容器C是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器。
特别是电力电容器是额定电压为电网额定电压1.158～1.2倍的电力电容器。
本发明的优点是1.由于本发明选用了额定电压为电网额定电压1.158倍以上的低压固定电力电容器(即三相或单相电容器为Λ型接线，其额定电压应是440伏以上，最佳是440～456伏左右；单相电容器为Yo型接线，其额定电压应是254.76伏以上，最佳是254.76～264伏左右；具体数值根据抽油机所在电网的最高运行电压而定。)作为抽油机的节电器，可将抽油机平均受电功率因数提高到0.92以上，使油田抽油系统6千伏供电线路的线损降低30％～70％，节电效果显著；此外，它还实现了配电网增容挖潜，在抽油机端点电压大幅升高后，也不会烧毁本发明所述节电器，使用寿命长达十年以上；2.由于本发明节电器中接入了限流电抗器，有效防止了抽油机在起动过程中高次谐波对节电器的侵害，也避免了来自电网高次谐波对节电器的损害；3.我国是一个电力严重亏乏的国家，本发明节电器在油田上的运用，具有很大的现实意义和社会意义，可为国家带来巨额经济效益，现以无功容量为27.5千乏的抽油机供电线路节电器(额定电压为440伏)对GYJ-16-3-37HB型抽油机(其抽油电动机型号为Y280S-8；电动机额定功率为37千瓦，配电变压器容量为80千伏安)进行无功补偿，用常规电量测试仪测得数据如下本发明节电器投前、投后电气运行数据投前 投后 效果抽油电动机机端电压 379 383 平均电压提高1％(伏)抽油电动机工作电流 A相 44～5722～35平均电流减少40％(安) B相 45～5719～34C相 46～5620～36抽油电动机有功功率 第一次 6.38 7.38 平均有功功率提(千瓦) 第二次 6.06 6.9 高13.5％第三次 6.26 6.94平均6.23 7.07抽油电动机无功功率 第一次 28.32 12.8 平均投入无功功(千乏) 第二次 2912.9 率16.2千乏第三次 29.64 12.66平均28.99 12.79抽油电动机cosφ值 第一次 0.22 0.5 cosφ从0.21提第二次 0.204 0.471 高到0.484第三次 0.206 0.48平均0.21 0.484现以6千伏抽油供电线路为例作进一步优点说明该线路在3千米外有十口型号为CYJ-16-3-37HB的抽油机(其抽油电动机型号为Y280S-8，电动机额定功率为37千瓦，配电变压器容量为80千伏安)；未装本发明所述节电器前抽油机总负荷电流为560安(10×56)；在6千伏侧折合为117安；已知抽油线路电阻为0.72欧，故线损为ΔP＝117×117×0.72＝9860(瓦)；
装了本发明所述节电器后抽油机总负荷电流为360安(10×36)；在6千伏侧折合为22.7安；已知抽油线路电阻为0.72欧，故线损为ΔP＝22.7×22.7×0.72＝371(瓦)；则节约电力9860-371＝9489(瓦)若按抽油机年运行7000小时计算，未装本发明所述节电器，年线损电量为70,000千瓦小时，装本发明所述节电器，年线损电量为2,600千瓦小时，年节约线损电量66420千瓦小时，年节约线损电费33210元(以0.5元/千瓦小时计)；此外，线路增容(117-22.7)/117＝0.8＝80％。
图1是本发明所述节电器Δ型接线电路原理图；图2是本发明所述节电器Δ型接线外壳箱体示意图；图3是本发明所述节电器Yo型接线电路原理图；图4是本发明所述节电器Yo型接线外壳箱体示意图；下面通过附图结合实施例对本发明做进一步的详细描述实施例1一种用于抽油机供电线路的节电器，它有外壳1和一台三相低压电力电容器C，三相电力电容器C封闭在外壳1内；三相电力电容器C是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器，最好选用额定电压为电网额定电压1.158～1.2倍的电力电容器，具体值可为额定容量22.5千乏或其倍数，额定电压440伏(1.158倍电网额定电压)；三台限流电抗器电感量均为400微亨，额定电流为40安，串接在三相电力电容器CAB、CBC、CCA与接线端子A，B，C间，如图1所示，外壳如图2所示。
实施例2一种用于抽油机供电线路的节电器，它有外壳1和三台低压单相电力电容器，三台单相电力电容器Δ型联接，封闭在外壳1内；电力电容器是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器，最好选用额定电压为电网额定电压1.158～1.2倍的电力电容器，具体值可为每台额定容量7.5千乏或其倍数，额定电压440伏(1.158倍电网额定电压)；三台限流电抗器电感量均为400微亨，额定电流为40安，串接在单相电力电容器CAB、CBC、CCA与接线端子A，B，C间，如图1所示，外壳如图2所示。
实施例3一种用于抽油机供电线路的节电器，它有外壳1和三台低压单相电力电容器CAO、CBO、CCO，三台单相电力电容器Yo型联接，封闭在外壳1内；电力电容器是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器，最好选用额定电压为电网额定电压1.158～1.2倍的电力电容器，具体值可为每台额定容量7.5千乏或其倍数，额定电压440伏(1.158倍电网额定电压)；一台限流电抗器电感量为400微亨，额定电流为40安，可接在Y0接线的接地中性线上，如图3所示，外壳如图4所示。
本发明所述外壳1是按户外密封防雨、防尘、耐热、耐寒条件设计的外壳；电力电容器可是北京硅瑞电能优化技术中心提供的三相固定电力电容器或单相固定电力电容器，型号为OSB-I型、OSB-II型；限流电抗器是市场上买的普通铁芯电抗器，其感抗值是电容器容抗值的0.5％～1％。
本发明的工作原理是对抽油电动机的空载无功功率及可变无功功率进行量化分析，得出空载无功功率占总无功的80％以上，可变无功功率只占总无功功率的20％以下，根据上述比例关系，进行固定值的无功补偿，解决了抽油电动机的优化无功补偿问题；所用电力电容器的额定电压水平必须具有能够承受外加过电压的技术能力。
权利要求
1.一种用于抽油机上的节电器，其特征是它有外壳(1)和电力电容器C，电力电容器C封闭在外壳(1)内，电力电容器C是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器。
2.如权利要求1所述的一种用于抽油机上的节电器，其特征是电力电容器C是额定电压为电网额定电压1.158～1.2倍的电力电容器。
全文摘要
本发明公开了一种用于抽油机供电线路的节电器,适于对抽油机进行无功优化补偿,它有外壳和电力电容器C,电力电容器C封闭在外壳内,电力电容器C是额定电压为电网额定电压1.158倍以上的电力电容器,妥善解决了抽油机负载的优化无功补偿问题,具有能优化补偿抽油机无功负载,节电显著、能对变压器增容和提高抽油机起动力矩、维修方便、使用寿命长、一次性投资少的特点。
文档编号H02J3/18GK1206947SQ97115059
公开日1999年2月3日 申请日期1997年7月30日 优先权日1997年7月30日
发明者刘倬云 申请人:刘倬云