專利名稱：油田智能配電箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油田智能配電箱。
背景技術(shù)：
油田智能配電箱是一種可根據(jù)負(fù)荷變化而改變控制功率和轉(zhuǎn)速的配電裝置，適合于負(fù)載變化頻繁的場合，特別是適用于油田采油后期的采油廠油井的電氣控制，也能適用于發(fā)電廠、煤礦等物流傳輸系統(tǒng)。油田抽油機(jī)原來用電設(shè)備的配電箱控制功率較小，基本控制功率在50kw以下，采用的是工頻全電壓啟動運(yùn)行方式，啟動電流大，是額定電流的4-6倍，而且對電網(wǎng)波動影響很大，設(shè)備損壞率較高，電能損耗大。隨后發(fā)展為雙速雙功率啟動運(yùn)行方式，但仍屬于工頻全壓模式，耗能大。且雙速雙功率方案的轉(zhuǎn)速是由電機(jī)的極數(shù)決定的，電機(jī)最多兩個轉(zhuǎn)速還需人工操作，啟動電流大，器件損壞率高，完全性能差，事故頻發(fā)。因此有必要研發(fā)出一種即能對電機(jī)實施軟啟動，降低電器件的損壞率，又能實現(xiàn)節(jié)能控制運(yùn)行，且在北方冬季嚴(yán)寒條件下，電子器件能夠正常運(yùn)行的配電箱。眾所周知，電子器件在低溫條件下的正常運(yùn)行溫度是冬季不得低于零下25°C的運(yùn)行氣候環(huán)境。而大慶油田、吉林油田、海拉爾油田的冬季氣候溫度經(jīng)常是低于零下35°C，此時電子器件無法正常運(yùn)行，有的器件(觸摸屏)甚至因嚴(yán)寒造成炸裂。
發(fā)明內(nèi)容針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種油田智能配電箱，以實現(xiàn)即能對電機(jī)實施軟啟動，又有較寬的輸出功率和轉(zhuǎn)速，降低電器件的損壞率，又能對電機(jī)節(jié)能控制運(yùn)行，并且在北方冬季極冷溫度條件下，電子器件能夠正常運(yùn)行。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):油田智能配電箱，該智能配電箱控制對象包括抽油機(jī)、拖動電機(jī)、一體化互感器、變頻器和PLC，所述抽油機(jī)通過拖動電機(jī)、一體化互感器和變頻器連接到PLC，形成閉環(huán)控制。所述抽油機(jī)通過一流量計與地下輸油管道連接，該流量計信號同時與所述PLC連接。所述拖動電機(jī)通過一編碼器和所述PLC連接。所述PLC連接有一觸摸屏。本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:1、智能化配電箱實現(xiàn)了可根據(jù)地下油層厚度的改變而調(diào)節(jié)抽油機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，且還可以根據(jù)地下原油量多少而決定抽油機(jī)抽油的快慢，油多快抽，油少慢抽。2、智能化配電箱較舊式配電箱有明顯的節(jié)電功能，節(jié)電率15% — 20%。3、電機(jī)速度的設(shè)定值可以由礦區(qū)地質(zhì)情況來決定，不同的區(qū)塊設(shè)定值不同，同時設(shè)定值是在觸摸屏上完成的，觸摸顯示屏可以實時顯示原油流量和電機(jī)轉(zhuǎn)速。[0015]4、為使配電箱電器件在冬季嚴(yán)寒條件下運(yùn)轉(zhuǎn)正常，智能配電箱加裝了自動恒溫控制伴熱帶，溫度可以自由設(shè)定調(diào)節(jié)。

圖1:智能配電箱的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
如圖1所示為智能配電箱的結(jié)構(gòu)原理圖，油田智能配電箱控制對象包括抽油機(jī)、拖動電機(jī)、一體化互感器、變頻器和PLC，所述抽油機(jī)通過拖動電機(jī)、一體化互感器和變頻器連接到PLC。所述抽油機(jī)通過一流量計與地下輸油管道連接，該流量計信號同時與所述PLC連接。所述拖動電機(jī)通過一編碼器和所述PLC連接。所述PLC連接有一觸摸屏。由原理圖可知，當(dāng)變頻器驅(qū)動拖動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，地下油層積蓄的油量增大時，進(jìn)入油斗的油量增大，此時電機(jī)的運(yùn)行電流也增大，同時一體化電流互感器輸出量為模擬量電流，該模擬量電流為4-20mADC，且隨之增大。PLC輸出量為電壓，該電壓為0-10VDC，也隨之增大。同時變頻器的輸出頻率為0-50HZ，隨之升高，帶動抽油機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)速加快，產(chǎn)能加大。當(dāng)?shù)叵略徒槊嫦陆?，進(jìn)入油斗的油量減少時，此時電機(jī)的運(yùn)行電流減小，一體化電流互感器輸出的模擬量電流4-20mADC相應(yīng)減小，PLC輸出電壓0-10VDC也下降，則變頻器輸出頻率0-50HZ隨之降低，抽油機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降，采油速度變緩。以上是上沖程，即油斗向地面提油時的過程。而下沖程，即抽油機(jī)向地下油層送油斗時的抽油機(jī)轉(zhuǎn)速快慢則可以由編碼器和PLC來控制。上述配電箱可以由IGBT功率模塊、工控機(jī)(PLC)、觸摸顯示屏和嵌入式控制軟件構(gòu)成，它們之間通過PR0FIBUS總線、BS485、USB接口連接，輔以西門子STEP7和WINCC V6.0軟件，PID算法，控制使用PPI協(xié)議通訊。目前，該智能配電箱已經(jīng)應(yīng)用在我國各大油田(大慶油田、遼河油田等區(qū)塊)的后期采油領(lǐng)域。隨著一千幾百米的地下油層壓力越來越小，油量越來越少，造成抽油機(jī)功率的極大浪費(fèi)。但本實用新型這種抽油機(jī)配電箱可根據(jù)地下油層油量的大小調(diào)節(jié)抽油電機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率，當(dāng)油層油量大時抽油機(jī)快點(diǎn)抽，此時電機(jī)轉(zhuǎn)速加快，輸出功率增大。當(dāng)?shù)叵掠蛯佑土繙p少，則電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，輸出功率變小，相當(dāng)于等待原油介面上升。應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.油田智能配電箱，其特征在于，該智能配電箱控制包括抽油機(jī)、拖動電機(jī)、一體化互感器、變頻器和PLC，所述抽油機(jī)通過拖動電機(jī)、一體化互感器和變頻器連接到PLC。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田智能配電箱，其特征在于，所述抽油機(jī)通過一流量計與地下輸油管道連接，該流量計同時與所述PLC連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田智能配電箱，其特征在于，所述拖動電機(jī)通過一編碼器和所述PLC連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油田智能配電箱，其特征在于，所述PLC連接有一觸摸屏。
專利摘要本實用新型涉及一種油田智能配電箱，該智能配電箱包括抽油機(jī)、拖動電機(jī)、一體化互感器、變頻器和PLC，所述抽油機(jī)通過拖動電機(jī)、一體化互感器和變頻器連接到PLC。本實用新型能對電機(jī)實施軟啟動，降低電器件的損壞率，又能對電機(jī)節(jié)能控制運(yùn)行，且在北方冬季極冷溫度條件下，電子器件能夠正常運(yùn)行。
文檔編號H02P27/04GK203071865SQ201320066950
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者王生修 申請人:王生修