專(zhuān)利名稱：抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種送變電技術(shù)，具體地說(shuō)是一種抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器。
背景技術(shù)：
抽油機(jī)采油是油田的主要采油方法，游梁式抽油機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)時(shí)載荷很大， 是正常運(yùn)行時(shí)的5-6倍。電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是額定電流的6-7倍。為使抽油機(jī)可靠的 工作，為抽油機(jī)配套的變壓器、電機(jī)的功率不得不留出較大的余量。從勝利油田能源監(jiān)測(cè)站 對(duì)十個(gè)采油廠2500 口油井?dāng)?shù)據(jù)分析測(cè)算，得出機(jī)采系統(tǒng)平均裝機(jī)容量為47KW，而實(shí)際運(yùn)行 時(shí)的平均功率9. 38鼎，僅占裝機(jī)容量的20%，電機(jī)的負(fù)荷率很低，約16%。如果能解決抽油 機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題，就可以解決拖動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配，節(jié)約大量的電能。 另外全國(guó)各油田的盜電現(xiàn)象十分嚴(yán)重，也是一個(gè)比較普遍的問(wèn)題，因盜電造成的 電能損耗占油田用電的50%以上，雖然油田治安部門(mén)采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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)約電能防止盜電的多功能節(jié)能防盜電變壓器，主要解 決電機(jī)的啟動(dòng)和盜電兩個(gè)問(wèn)題。 本發(fā)明的目的是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，該抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器，是由信號(hào) 采集控制器和變壓器組成，信號(hào)采集控制器是由信號(hào)采集電路A和執(zhí)行電路B組成，其中信 號(hào)采集電路A是由互感器L4、電阻Rl-R6、二極管Dl、 D2、電容Cl、集成電路IC1-IC3組成， 互感器L4設(shè)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并接，二極管D1并接IC1的1、3腳，電 阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極管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，二極管D2的負(fù)極串接電容Cl接地，電阻R6并接IC2的2、3 腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地； 執(zhí)行電路B是由電阻R7-R8、光電轉(zhuǎn)換器GD1-GD2、繼電器Jl、 J2、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、 JK2、二極管D3、 D4、直流穩(wěn)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，二極管D3、 D4分別與繼電器Jl、 J2并接，WY的3腳接地， WY的1、2腳并接變壓器輸出繞組Ll的初端和L2的末端，Ll、 L2的中間接點(diǎn)是抽頭，L2的 兩端分別串接繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、 JK2接地。 本發(fā)明的優(yōu)異效果是變壓器采用內(nèi)置遙飽和式控制方式，30KVA的變壓器可啟 動(dòng)55KW的電機(jī)，啟動(dòng)方式可選擇普通啟動(dòng)或者軟啟動(dòng)，電機(jī)運(yùn)行正常后，控制器的采樣電 路會(huì)根據(jù)油井的工況，自動(dòng)檢測(cè)變壓器輸出端各相線上的電流變化，通過(guò)執(zhí)行電路上的繼 電器自動(dòng)切換輸出繞組，動(dòng)態(tài)選擇運(yùn)行電壓，達(dá)到節(jié)能的目的。由于變壓器輸出的電壓是 根據(jù)油井的工況自動(dòng)調(diào)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(jī)供電，即使被人偷去使用，因變壓器的輸出端電壓隨時(shí)動(dòng)態(tài)改變， 上下浮動(dòng)100-400V，所以不能作為于其他民用和工業(yè)用電，因而起到了很好的防盜電作用， 這樣可為油田企業(yè)節(jié)約大量電能，減少大量電能損耗，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)約的目的。


附圖1是抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器的電路原理框圖；
附圖2是抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
參照說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器做以下詳細(xì)的說(shuō)明。
該變壓器是由信號(hào)采集控制器和變壓器組成，信號(hào)采集控制器是由信號(hào)采集電路 A和執(zhí)行電路B組成，其中信號(hào)采集電路A是由互感器L4、電阻Rl-R6、二極管Dl、 D2、電容 Cl、集成電路IC1-IC3組成，互感器L4設(shè)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并接，二極 管Dl并接IC1的1、3腳，電阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極管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，二極管D2的負(fù)極串接電容Cl接 地，電阻R6并接IC2的2、3腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地；
執(zhí)行電路B是由電阻R7-R8、光電轉(zhuǎn)換器GD1-GD2、繼電器Jl、 J2、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、 JK2、二極管D3、 D4、直流穩(wěn)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，二極管D3、 D4分別與繼電器Jl、 J2并接，WY的3腳接地， WY的1、2腳并接變壓器輸出繞組Ll的初端和L2的末端，Ll、 L2的中間接點(diǎn)是抽頭，L2的 兩端分別串接繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、 JK2接地。 變壓器是三相變壓器，信號(hào)采集電路A和執(zhí)行電路B分別設(shè)置在變壓器的三個(gè)輸 出相線上。每個(gè)相線上的輸出繞組抽頭可以是多個(gè)，最少是一個(gè)。變壓器的輸入繞組L3接 高壓電網(wǎng)。 電路中使用的集成電路IC1、IC2是放大器，參考型號(hào)是ICL7650 ;IC3是單片機(jī)，參 考型號(hào)是MAX8L，直流穩(wěn)壓電源WY和他原件均為通用機(jī)電產(chǎn)品。
經(jīng)濟(jì)效益分析 將現(xiàn)用的抽油機(jī)變壓器由50KVA改用30KVA，每年可節(jié)省變壓器的容量費(fèi)又稱座 機(jī)費(fèi)為11元/KVA。 12月X20KVAX1 l元/KVA二 2640(元) 根據(jù)我們測(cè)試的兩口井看，平均每口井綜合節(jié)電1.21KWh，每年按300天運(yùn)行計(jì) 算 1.21KW X 24小時(shí)X 300天=8712 (KWh)。
若電費(fèi)按0.54元計(jì)，每口井每年能節(jié)省資金為
8712KWhX0. 54元/KWh = 4704. 48 (元) 綜合以上兩項(xiàng)，單井每年至少可節(jié)省7344.48元。兩年就收回投變壓器投資。
變壓器設(shè)計(jì)依據(jù)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(shù)數(shù)據(jù)額定容量30KVA ; 額定電壓10KV(6KV)/400/200 額定電流1. 73A (2. 89) /43. 3A 聯(lián)接組標(biāo)號(hào)YynO 負(fù)載損耗630W 阻抗電壓4. 0% 空載損耗130W 實(shí)施例 目前油田抽油機(jī)電機(jī)多采用永磁電機(jī)，節(jié)能方面比較優(yōu)秀，他運(yùn)行時(shí)性能接近同
步電機(jī)，功率因數(shù)在O. 96以上。但存在的不足是永磁電機(jī)的磁鋼屬硬性磁體，較易退磁。尤
其啟動(dòng)時(shí)，他的啟動(dòng)電流是額定電流的12倍以上，造成使用壽命大大縮短。 本發(fā)明的多功能節(jié)能防盜電變壓器的功能主要是圍繞油田抽油機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)的，多
功能節(jié)能防盜電變壓器選擇永磁電機(jī)方式使用時(shí)，啟動(dòng)時(shí)使用低電壓，減小了永磁機(jī)的啟
動(dòng)電流，啟動(dòng)后自動(dòng)轉(zhuǎn)換成400V，在他的特性設(shè)計(jì)電壓運(yùn)行，節(jié)電性能處在最佳狀態(tài)，因而，
即延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命，又節(jié)省電能。 如果用普通的異步電機(jī)，多功能節(jié)能防盜電變壓器有兩種選擇，一種是節(jié)能方式， 他相當(dāng)于油田常用A-Y電機(jī)運(yùn)行情況。在額定電壓下把電機(jī)啟動(dòng)起來(lái)，然后轉(zhuǎn)入低電壓方 式運(yùn)行。這樣降低了變壓器自身?yè)p耗，也減少了電機(jī)的損耗，提高了電機(jī)的負(fù)載率，節(jié)省了 電能。對(duì)電機(jī)沒(méi)有要求，例如660V的電機(jī)是用380V電機(jī)改為Y使用，不能用A — Y控制 柜，使用本發(fā)明的裝置就能實(shí)現(xiàn)節(jié)能和防盜電。 本發(fā)明的抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器的另一種是軟啟動(dòng)節(jié)能方式，是異步電機(jī) 在低電壓?jiǎn)?dòng)，減小啟動(dòng)電流，再投入額定電壓把抽油機(jī)拖動(dòng)起來(lái)，然后根據(jù)油井工況選擇 電壓運(yùn)行。這種方式的節(jié)能效果會(huì)更好一些。同樣對(duì)電機(jī)沒(méi)有要求。 本發(fā)明的抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器選擇在普通方式時(shí)，變壓器就是一臺(tái)普通 的變壓器，低壓輸出額定電壓，且不變化。在油井作業(yè)和甩驢頭操作時(shí)，使用很方便。
本發(fā)明的多功能節(jié)能防盜電變壓器，可以根據(jù)用戶要求的電壓設(shè)計(jì)制造，按國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。 本發(fā)明的抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器可以平穩(wěn)的啟動(dòng)抽油機(jī)，系統(tǒng)穩(wěn)定的工 作，操作方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行壽命長(zhǎng)。使拖動(dòng)系統(tǒng)配置優(yōu)化，提高了電網(wǎng)的供電能力， 達(dá)到了電力資源和設(shè)備資源的合理使用。經(jīng)濟(jì)效薷和社會(huì)效益非常顯著。
權(quán)利要求
抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器，包括信號(hào)采集控制器和變壓器，其特征在于信號(hào)采集控制器是由信號(hào)采集電路A和執(zhí)行電路B組成，其中信號(hào)采集電路A是由互感器L4、電阻R1-R6、二極管D1、D2、電容C1、集成電路IC1-IC3組成，互感器L4設(shè)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并接，二極管D1并接IC1的1、3腳，電阻R4串接IC1的1腳和IC2的1腳之間，二極管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，二極管D2的負(fù)極串接電容C1接地，電阻R6并接IC2的2、3腳之間，IC3的1腳接IC2的3腳，IC3的2腳接地；執(zhí)行電路B是由電阻R7-R8、光電轉(zhuǎn)換器GD1-GD2、繼電器J1、J2、觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、JK2、二極管D3、D4、直流穩(wěn)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，二極管D3、D4分別與繼電器J1、J2并接，WY的3腳接地，WY的1、2腳并接變壓器輸出繞組L1的初端和L2的末端，L1、L2的中間接點(diǎn)是抽頭，L2的兩端分別串接繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK1、JK2接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能節(jié)電裝置，其特征在于變壓器是三相變壓器，信號(hào)采 集電路A和執(zhí)行電路B分別設(shè)置在變壓器的三個(gè)輸出相線上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能節(jié)電裝置，其特征在于變壓器每個(gè)相線上的輸出繞組 最少有一個(gè)中間抽頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抽油機(jī)專(zhuān)用節(jié)能防盜電變壓器，該變壓器采用遙飽和式控制方式，額定30KVA的變壓器可啟動(dòng)55KW的電機(jī)，啟動(dòng)方式可選擇普通啟動(dòng)或者軟啟動(dòng)，電機(jī)運(yùn)行正常后，控制器會(huì)根據(jù)油井的工況，自動(dòng)的選擇運(yùn)行電壓，達(dá)到節(jié)能的目的。因?yàn)樽儔浩鬏敵龅碾妷菏歉鶕?jù)油井的工況自動(dòng)調(diào)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(jī)供電，即使被人偷去使用，因電壓不穩(wěn)，上下浮動(dòng)100-400V，也不能作為于其他民用和工業(yè)用電，因而起到了很好的防盜電作用，可為油田企業(yè)節(jié)約大量電能，減少大量電能損耗，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)約的目的。
文檔編號(hào)H02P1/26GK101729015SQ20081015830
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者劉賢義 申請(qǐng)人:劉賢義;陳玉平;邵恩笠