螺杆泵井精密數顯電控箱的製作方法

2023-12-09 14:30:51 1

專利名稱：螺杆泵井精密數顯電控箱的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於機械採油電機控制裝置。
螺杆泵運行中過載會使油井出現杆斷，皮帶斷，減速箱內的齒輪、軸承損壞，甚至燒壞電機等事故。欠載是指螺杆泵出現抽油杆或油管斷、脫扣、扣壞故障，易造成杆柱與管柱磨損、光杆密封盤根過熱。為了保證螺杆泵安全運轉，需要實施過欠載保護技術。螺杆泵過欠載保護是利用電控箱採用電流法保護。目前應用的電控箱雖具有過欠載保護，但過於粗糙，無法定量，難以起到保護作用。
本實用新型的目的是設計精確定量顯示設定功能並能夠有效地保護螺杆泵井的一種螺杆泵井精密數顯電控箱。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到本實用新型主要由主迴路部分、控制迴路部分、測量及顯示部分、殼體等四部分組成。其中主迴路部分由自動空氣開關、真空接觸器、電流互感器、控制變壓器等組成。控制迴路部分由綜合保護器、控制開關、啟動按鈕、停止按鈕等組成。測量及顯示部分由電流記錄儀、電壓表、電流表、指示燈等組成。
其中自動空氣開關、真空接觸器串聯連接，電流互感器跨接在兩者之間並與綜合保護器連接，控制變壓器並聯於自動空氣開關輸出端，綜合保護器供電部分與控制變壓器輸出端相連，控制開關串聯在控制迴路，電流記錄儀、電流表串聯在電流互感器迴路，電壓表並聯在控制變壓器輸入端，指示燈與綜合保護器連接。這些器件都安裝在殼體中。
綜合保護器是一種由可控矽及集成電路組成的多功能的電子保護裝置。
電流記錄儀是用來顯示和記錄電機工作電流的變化情況，並將電流變化用記錄筆記錄在卡片上。
殼體主要由三層門等組成，殼體的前面是兩層門結構，裡層門裝有各種顯示儀表及啟停控制按鈕，外層門起防雨作用，殼體後面門的作用是便於安裝與維修，三門均配統一電工鎖。
本實用新型的工作原理如下交流50Hz6000V網絡電壓經變壓器變成380V三相交流電送入該控制箱。合上自動空氣開關後主迴路電源接通，接通控制開關，通過控制變壓器控制迴路得到一個110V的控制電壓，對綜合保護器進行檢查和調整。當主迴路電路接通後，主迴路電流通過三個電流互感器變成0-5A交流電流，送到電流記錄儀和綜合保護器，真空接觸器觸點吸合，主迴路接通，電源通過真空接觸器觸點、動力電纜輸送給電機，電機轉動，運行指示燈亮。
過載設定功能就是當電機運行負荷過高，運行電流超過所調整的過載電流值，出現過載狀態時，通過綜合保護器的控制，運行指示燈滅，過載指示燈亮。同時，真空接觸器線圈失電，觸點斷開，電機停止運行。
欠載設定功能就是當電機運行負荷過低，運行電流小於所調整的欠載電流值，出現欠載狀態時，通過綜合保護器的控制，運行指示燈滅，欠載指示燈亮。同時，真空接觸器線圈失電，觸點斷開，電機停止運行。
斷相設定功能就是當電機在運行中出現某相繞組或某相電纜損壞造成電機單相運轉時，瞬間運行電流將大大超過調整的過載電流值，出現過載停機。
自動空氣開關是用來接通或斷開負載電源。當電路發生短路、過載、失壓等不正常現象時，自動切斷電路。
真空接觸器是接通或斷開主迴路。
電流互感器是將主迴路電流按一定的比例變化變成0-5A交流電流，以便儀表測量指示及控制。
控制變壓器是將380V電壓變成控制迴路所需要的110V電壓。
本實用新型與已有技術相比具有以下優點1、本實用新型具有精確的參數設定和數字顯示功能，可數顯三相運行電流、過欠載設定電流、工作電壓、延時、互感比，操作方便。
2、本實用新型自動保護功能齊全，具有過欠載保護、斷相保護，三相電流不平衡保護。
3、用卡片連續自動記錄工作運行電流，為螺杆泵泵況分析提供了可靠依據。
附圖的圖面說明如下

圖1為本實用新型的的裝配圖；圖2為本實用新型的原理圖；圖3為本實用新型的工作流程圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明本實用新型主要由主迴路部分、控制迴路部分、測量及顯示部分、殼體等四部分組成。其中主迴路部分由自動空氣開關1、真空接觸器3、電流互感器2、控制變壓器4等組成，控制迴路部分由綜合保護器6、控制開關1 0、啟動按鈕7、停止按鈕8、熔斷器11等組成，測量及顯示部分由電流記錄儀5、電壓表V、電流表A、指示燈9等組成。
其中自動空氣開關1、真空接觸器3串聯連接，電流互感器2跨接在兩者之間並與綜合保護器6連接，控制變壓器4並聯於自動空氣開關1輸出端，綜合保護器6供電部分與控制變壓器4輸出端相連，控制開關10串聯在控制迴路，電流記錄儀5、電流表A串聯在電流互感器2迴路，電壓表V並聯在控制變壓器4輸入端，指示燈9與綜合保護器6連接。這些器件都安裝在殼體中。
綜合保護器6是一種由可控矽及集成電路組成的多功能的電子保護裝置。
電流記錄儀5是用來顯示和記錄電機工作電流的變化情況，並將電流變化用記錄筆記錄在卡片上。
殼體主要由三層門等組成，殼體的前面是兩層門結構，裡層門裝有各種顯示儀表及啟、停按鈕，外層門起防雨作用，殼體後面門的作用是便於安裝與維修，三門均配統一電工鎖。
本實用新型的工作原理如下交流50Hz6000V網絡電壓經變壓器13變成380V三相交流電送入該控制箱，合上自動空氣開關1後主迴路電源接通，接通控制開關10，通過控制變壓器4控制迴路得到一個110V的控制電壓，對綜合保護器6進行檢查和調整。當主迴路電路接通後，主迴路電流通過三個電流互感器2變成0-5A交流電流，送到電流記錄儀5和綜合保護器6，真空接觸器3觸點吸合，主迴路接通，電源通過真空接觸器3觸點、動力電纜輸送給電機1 2，電機12轉動，運行指示燈9′亮。
過載設定功能就是當電機12運行負荷過高，運行電流超過所調整的過載電流值，出現過載狀態時，通過綜合保護器6的控制，運行指示9′燈滅，過載指示燈9″亮。同時，真空接觸器3線圈失電，觸點斷開，電機1 2停止運行。
欠載設定功能就是當電機12運行負荷過低，運行電流小於所調整的欠載電流值，出現欠載狀態時，通過綜合保護器6的控制，運行指示燈9′滅，欠載指示燈9亮。同時，真空接觸器3線圈失電，觸點斷開，電機12停止運行。
斷相設定功能就是當電機12在運行中出現某相繞組或某相電纜損壞造成電機12單相運轉時，瞬間運行電流將大大超過調整的過載電流值，出現過載停機。
自動空氣開關1是用來接通或斷開負載電源。當電路發生短路、過載、失壓等不正常現象時，自動切斷電路。
真空接觸器3是接通或斷開主迴路。
電流互感器2是將主迴路電流按一定的比例變化變成0-5A交流電流，以便儀表測量指示及控制。
控制變壓器4是將380V電壓變成控制迴路所需要的110V電壓。
控制開關10是用來接通或斷開控制迴路供電電源。
啟動按鈕7是用來啟動電機運行。
停止按鈕8是用來停止電機運行。
指示燈9是用來顯示電機的工作狀態，即運行，過載、欠載。
電壓表V是顯示電機的工作電壓。
電流表I是顯示電機的工作電流。
現場使用時首先接線，斷開高壓電的隔離開關，將真空接觸器3輸出端與電機12接線端子相連接，變壓器13輸出端與該電控箱內自動空氣開關1的輸入端相連接。其次依次合上隔離開關、自動空氣開關1、控制開關10，按啟停按鈕7，這時電機12運轉。最後設置參數，過載整定電流設置為運行電流的1.2倍，欠載整定電流設置為運行電流的0.8倍，啟動、過載、欠載延時設置為5-10秒。裝電流記錄卡片。需要停機時按停止按鈕8。
目前現場應用聚驅螺杆泵採油井，該井在安裝本實用新型前，因原電控箱保護功能差，曾出現一口井卡泵造成電機和減速箱損壞。安裝後，曾出現蠟卡過載保護停機，我們用吊車將轉子提出泵筒進行洗井處理正常，避免了一次損壞電機和減速箱的事故。另外兩口井分別出現過一次杆斷欠載保護，避免了杆管磨損。可見，本實用新型具有很好的應用效果。
權利要求1.一種螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於它主要由主迴路部分、控制迴路部分、測量及顯示部分、殼體等四部分組成；其中主迴路部分由自動空氣開關(1)、真空接觸器(3)、電流互感器(2)、控制變壓器(4)等組成，控制迴路部分由綜合保護器(6)、控制開關(10)、啟動按鈕(7)、停止按鈕(8)等組成，測量及顯示部分由電流記錄儀(5)、電壓表(V)、電流表(A)、指示燈(9)等組成；其中自動空氣開關(1)、真空接觸器(3)串聯連接，電流互感器(2)跨接在兩者之間並與綜合保護器(6)連接，控制變壓器(4)並聯於自動空氣開關(1)輸出端，綜合保護器(6)供電部分與控制變壓器(4)輸出端相連，控制開關(10)串聯在控制迴路，電流記錄儀(5)、電流表A串聯在電流互感器(2)迴路，電壓表V並聯在控制變壓器(4)輸入端，指示燈(9)與綜合保護器(6)連接，這些器件都安裝在殼體中。
2.根據權利要求1所述的螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於綜合保護器(6)是一種由可控矽及集成電路組成的多功能的電子保護裝置，電流記錄儀(5)是用來顯示和記錄電機工作電流的變化情況，並將電流變化用記錄筆記錄在卡片上。
3.根據權利要求1所述的螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於殼體主要由三層門等組成，殼體的前面是兩層門結構，裡層門裝有各種顯示儀表及啟停控制按鈕，外層門起防雨作用，殼體後面門的作用是便於安裝與維修，三個門均配統一電工鎖。
4.根據權利要求1所述的螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於它的工作原理為交流50Hz6000V網絡電壓經變壓器(13)變成380V三相交流電送入該控制箱，合上自動空氣開關(1)後主迴路電源接通，接通控制開關(10)，通過控制變壓器(4)控制迴路得到一個110V的控制電壓，對綜合保護器(6)進行檢查和調整，當主迴路電路接通後，主迴路電流通過三個電流互感器(2)變成0-5A交流電流，送到電流記錄儀(5)和綜合保護器(6)，真空接觸器(3)觸點吸合，主迴路接通，電源通過真空接觸器(3)觸點、動力電纜輸送給電機(12)，電機(12)轉動，運行指示燈(9′)亮。
5.根據權利要求1所述的螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於過載設定功能就是當電機(12)運行負荷過高，運行電流超過所調整的過載電流值，出現過載狀態時，通過綜合保護器(6)的控制，運行指示燈(9′)滅，過載指示燈(9″)亮，同時，真空接觸器(3)線圈失電，觸點斷開，電機(12)停止運行；欠載設定功能就是當電機(12)運行負荷過低，運行電流小於所調整的欠載電流值，出現欠載狀態時，通過綜合保護器(6)的控制，運行指示燈(9′)滅，欠載指示燈(9)亮，同時，真空接觸器(3)線圈失電，觸點斷開，電機(12)停止運行；斷相設定功能就是當電機(12)在運行中出現某相繞組或某相電纜損壞造成電機(12)單相運轉時，瞬間運行電流將大大超過調整的過載電流值，出現過載停機。
6.根據權利要求1所述的螺杆泵井精密數顯電控箱，其特徵在於自動空氣開關(1)是用來接通或斷開負載電源，當電路發生短路、過載、失壓等不正常現象時，自動切斷電路；真空接觸器(3)是接通或斷開主迴路；電流互感器(2)是將主迴路電流按一定的比例變化變成0-5A交流電流，以便儀表測量指示及控制；控制變壓器(4)是將380V電壓變成控制迴路所需要的110V電壓。
專利摘要本實用新型屬於機械採油電機控制裝置,為了精確定量顯示設定功能並能夠有效地保護螺杆泵井而設計了本實用新型,它主要由主迴路部分、控制迴路部分、測量及顯示部分、殼體部分等四部分組成,它適用於螺杆泵井,具有自動保護功能齊全、數字顯示精確、操作方便等優點。
文檔編號H02H7/085GK2461189SQ00264438
公開日2001年11月21日 申請日期2000年12月4日 優先權日2000年12月4日
發明者侯憲文, 張佳民, 李淑紅, 崔紅波, 蔡曉輝, 劉玉龍 申請人:大慶油田有限責任公司