抽油機專用節能防盜電變壓器的製作方法
2023-12-11 10:49:57 2
專利名稱：抽油機專用節能防盜電變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種送變電技術，具體地說是一種抽油機專用節能防盜電變壓器。
背景技術：
抽油機採油是油田的主要採油方法，遊梁式抽油機由靜止狀態啟動時載荷很大， 是正常運行時的5-6倍。電機啟動時，啟動電流是額定電流的6-7倍。為使抽油機可靠的 工作，為抽油機配套的變壓器、電機的功率不得不留出較大的餘量。從勝利油田能源監測站 對十個採油廠2500 口油井數據分析測算，得出機採系統平均裝機容量為47KW，而實際運行 時的平均功率9. 38鼎，僅佔裝機容量的20%，電機的負荷率很低，約16%。如果能解決抽油 機的啟動問題，就可以解決拖動系統的合理匹配，節約大量的電能。 另外全國各油田的盜電現象十分嚴重，也是一個比較普遍的問題，因盜電造成的 電能損耗佔油田用電的50%以上，雖然油田治安部門採取了一些打擊和防控措施，但收效 不大。目前還未有好的解決辦法。
發明內容
本發明的目的是提供一種節約電能防止盜電的多功能節能防盜電變壓器，主要解 決電機的啟動和盜電兩個問題。 本發明的目的是按以下方式實現的，該抽油機專用節能防盜電變壓器，是由信號 採集控制器和變壓器組成，信號採集控制器是由信號採集電路A和執行電路B組成，其中信 號採集電路A是由互感器L4、電阻Rl-R6、二極體Dl、 D2、電容Cl、集成電路IC1-IC3組成， 互感器L4設置在變壓器的輸出繞組上，L4串接電阻R2接在集成電路IC1的1腳和地線之 間，IC1的2腳串電阻R3接地，電阻R1與互感器L4並接，二極體D1並接IC1的1、3腳，電 阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極體D2串接在IC1的3腳和IC2的1腳之間， IC2的2腳串接電阻R5接地，二極體D2的負極串接電容Cl接地，電阻R6並接IC2的2、3 腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地； 執行電路B是由電阻R7-R8、光電轉換器GD1-GD2、繼電器Jl、 J2、觸點開關JK1、 JK2、二極體D3、 D4、直流穩壓電源WY、變壓器繞組Ll、 L2、 L3組成，其中，GDI和GD2的1腳 分別串接電阻R7、R8接IC3的3、4腳，GDI和GD2的3、4腳接地，GDI和GD2的2腳分別串 繼電器Jl、 J2接WY的正極輸出，二極體D3、 D4分別與繼電器Jl、 J2並接，WY的3腳接地， WY的1、2腳並接變壓器輸出繞組Ll的初端和L2的末端，Ll、 L2的中間接點是抽頭，L2的 兩端分別串接繼電器觸點開關JK1、 JK2接地。 本發明的優異效果是變壓器採用內置遙飽和式控制方式，30KVA的變壓器可啟 動55KW的電機，啟動方式可選擇普通啟動或者軟啟動，電機運行正常後，控制器的採樣電 路會根據油井的工況，自動檢測變壓器輸出端各相線上的電流變化，通過執行電路上的繼 電器自動切換輸出繞組，動態選擇運行電壓，達到節能的目的。由於變壓器輸出的電壓是 根據油井的工況自動調整電壓的高低，且高低電壓差在50%左右，高低電壓差有幾百伏，因此，變壓器只能為抽油機供電，即使被人偷去使用，因變壓器的輸出端電壓隨時動態改變， 上下浮動100-400V，所以不能作為於其他民用和工業用電，因而起到了很好的防盜電作用， 這樣可為油田企業節約大量電能，減少大量電能損耗，實現增產節約的目的。
附圖1是抽油機專用節能防盜電變壓器的電路原理框圖；
附圖2是抽油機專用節能防盜電變壓器的電路原理圖。
具體實施例方式
參照說明書附圖對本發明的抽油機專用節能防盜電變壓器做以下詳細的說明。
該變壓器是由信號採集控制器和變壓器組成，信號採集控制器是由信號採集電路 A和執行電路B組成，其中信號採集電路A是由互感器L4、電阻Rl-R6、二極體Dl、 D2、電容 Cl、集成電路IC1-IC3組成，互感器L4設置在變壓器的輸出繞組上，L4串接電阻R2接在集 成電路IC1的1腳和地線之間，IC1的2腳串電阻R3接地，電阻Rl與互感器L4並接，二極 管Dl並接IC1的1、3腳，電阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極體D2串接在IC1 的3腳和IC2的1腳之間，IC2的2腳串接電阻R5接地，二極體D2的負極串接電容Cl接 地，電阻R6並接IC2的2、3腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地；
執行電路B是由電阻R7-R8、光電轉換器GD1-GD2、繼電器Jl、 J2、觸點開關JK1、 JK2、二極體D3、 D4、直流穩壓電源WY、變壓器繞組Ll、 L2、 L3組成，其中，GDI和GD2的1腳 分別串接電阻R7、R8接IC3的3、4腳，GDI和GD2的3、4腳接地，GDI和GD2的2腳分別串 繼電器Jl、 J2接WY的正極輸出，二極體D3、 D4分別與繼電器Jl、 J2並接，WY的3腳接地， WY的1、2腳並接變壓器輸出繞組Ll的初端和L2的末端，Ll、 L2的中間接點是抽頭，L2的 兩端分別串接繼電器觸點開關JK1、 JK2接地。 變壓器是三相變壓器，信號採集電路A和執行電路B分別設置在變壓器的三個輸 出相線上。每個相線上的輸出繞組抽頭可以是多個，最少是一個。變壓器的輸入繞組L3接 高壓電網。 電路中使用的集成電路IC1、IC2是放大器，參考型號是ICL7650 ;IC3是單片機，參 考型號是MAX8L，直流穩壓電源WY和他原件均為通用機電產品。
經濟效益分析 將現用的抽油機變壓器由50KVA改用30KVA，每年可節省變壓器的容量費又稱座 機費為11元/KVA。 12月X20KVAX1 l元/KVA二 2640(元) 根據我們測試的兩口井看，平均每口井綜合節電1.21KWh，每年按300天運行計 算 1.21KW X 24小時X 300天=8712 (KWh)。
若電費按0.54元計，每口井每年能節省資金為
8712KWhX0. 54元/KWh = 4704. 48 (元) 綜合以上兩項，單井每年至少可節省7344.48元。兩年就收回投變壓器投資。
變壓器設計依據GB1094. 1. 1996 ;GB1094. 3—85 ;
GB1094. 5. 85 ;GB311. 1-1997 ;GB/T6451_1999 ;GB/T15164_94 ;JB/T3837-1996 ;JB/T5601 1-1999 變壓器技術數據額定容量30KVA ; 額定電壓10KV(6KV)/400/200 額定電流1. 73A (2. 89) /43. 3A 聯接組標號YynO 負載損耗630W 阻抗電壓4. 0% 空載損耗130W 實施例 目前油田抽油機電機多採用永磁電機，節能方面比較優秀，他運行時性能接近同
步電機，功率因數在O. 96以上。但存在的不足是永磁電機的磁鋼屬硬性磁體，較易退磁。尤
其啟動時，他的啟動電流是額定電流的12倍以上，造成使用壽命大大縮短。 本發明的多功能節能防盜電變壓器的功能主要是圍繞油田抽油機電機設計的，多
功能節能防盜電變壓器選擇永磁電機方式使用時，啟動時使用低電壓，減小了永磁機的啟
動電流，啟動後自動轉換成400V，在他的特性設計電壓運行，節電性能處在最佳狀態，因而，
即延長了電機的使用壽命，又節省電能。 如果用普通的異步電機，多功能節能防盜電變壓器有兩種選擇，一種是節能方式， 他相當於油田常用A-Y電機運行情況。在額定電壓下把電機啟動起來，然後轉入低電壓方 式運行。這樣降低了變壓器自身損耗，也減少了電機的損耗，提高了電機的負載率，節省了 電能。對電機沒有要求，例如660V的電機是用380V電機改為Y使用，不能用A — Y控制 櫃，使用本發明的裝置就能實現節能和防盜電。 本發明的抽油機專用節能防盜電變壓器的另一種是軟啟動節能方式，是異步電機 在低電壓啟動，減小啟動電流，再投入額定電壓把抽油機拖動起來，然後根據油井工況選擇 電壓運行。這種方式的節能效果會更好一些。同樣對電機沒有要求。 本發明的抽油機專用節能防盜電變壓器選擇在普通方式時，變壓器就是一臺普通 的變壓器，低壓輸出額定電壓，且不變化。在油井作業和甩驢頭操作時，使用很方便。
本發明的多功能節能防盜電變壓器，可以根據用戶要求的電壓設計製造，按國家 標準驗收。 本發明的抽油機專用節能防盜電變壓器可以平穩的啟動抽油機，系統穩定的工 作，操作方便，抗幹擾能力強，運行壽命長。使拖動系統配置優化，提高了電網的供電能力， 達到了電力資源和設備資源的合理使用。經濟效薷和社會效益非常顯著。
權利要求
抽油機專用節能防盜電變壓器，包括信號採集控制器和變壓器，其特徵在於信號採集控制器是由信號採集電路A和執行電路B組成，其中信號採集電路A是由互感器L4、電阻R1-R6、二極體D1、D2、電容C1、集成電路IC1-IC3組成，互感器L4設置在變壓器的輸出繞組上，L4串接電阻R2接在集成電路IC1的1腳和地線之間，IC1的2腳串電阻R3接地，電阻R1與互感器L4並接，二極體D1並接IC1的1、3腳，電阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極體D2串接在IC1的3腳和IC2的1腳之間，IC2的2腳串接電阻R5接地，二極體D2的負極串接電容C1接地，電阻R6並接IC2的2、3腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地；執行電路B是由電阻R7-R8、光電轉換器GD1-GD2、繼電器J1、J2、觸點開關JK1、JK2、二極體D3、D4、直流穩壓電源WY、變壓器繞組L1、L2、L3組成，其中，GD1和GD2的1腳分別串接電阻R7、R8接IC3的3、4腳，GD1和GD2的3、4腳接地，GD1和GD2的2腳分別串繼電器J1、J2接WY的正極輸出，二極體D3、D4分別與繼電器J1、J2並接，WY的3腳接地，WY的1、2腳並接變壓器輸出繞組L1的初端和L2的末端，L1、L2的中間接點是抽頭，L2的兩端分別串接繼電器觸點開關JK1、JK2接地。
2. 根據權利要求1所述的多功能節電裝置，其特徵在於變壓器是三相變壓器，信號採 集電路A和執行電路B分別設置在變壓器的三個輸出相線上。
3. 根據權利要求1所述的多功能節電裝置，其特徵在於變壓器每個相線上的輸出繞組 最少有一個中間抽頭。
全文摘要
本發明提供一種抽油機專用節能防盜電變壓器，該變壓器採用遙飽和式控制方式，額定30KVA的變壓器可啟動55KW的電機，啟動方式可選擇普通啟動或者軟啟動，電機運行正常後，控制器會根據油井的工況，自動的選擇運行電壓，達到節能的目的。因為變壓器輸出的電壓是根據油井的工況自動調整電壓的高低，且高低電壓差在50％左右，高低電壓差有幾百伏，因此，變壓器只能為抽油機供電，即使被人偷去使用，因電壓不穩，上下浮動100-400V，也不能作為於其他民用和工業用電，因而起到了很好的防盜電作用，可為油田企業節約大量電能，減少大量電能損耗，實現增產節約的目的。
文檔編號H02P1/26GK101729015SQ20081015830
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月27日 優先權日2008年10月27日
發明者劉賢義 申請人:劉賢義;陳玉平;邵恩笠