油井一體化控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于石油開采控制領(lǐng)域，涉及一種油井一體化控制裝置，該裝置包括控制抽油機(jī)電機(jī)的變頻電路以及為抽油桿加熱的中頻電路，中頻電路與變頻電路之間通過(guò)Z-R控制單元控制來(lái)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能的回饋途徑，中頻電路與變頻電路共用一套整流電路和濾波電路，該裝置還包括控制指揮中心，控制指揮中心接受來(lái)自變頻電路與中頻電路的電壓或故障信號(hào)，并根據(jù)電壓或故障類型向Z-R控制單元發(fā)出指令，控制Z-R控制單元改變回饋電能的回饋途徑，回饋途徑包括通過(guò)中頻電路向抽油桿供電，和通過(guò)變頻電路返回工頻電網(wǎng)。本發(fā)明中頻加熱所需的電能不僅能從電網(wǎng)中獲得，還能捕獲到抽油機(jī)的再生電能用于加熱空心抽油桿。
【專利說(shuō)明】油井一體化控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油開采控制領(lǐng)域，尤其涉及一種油井一體化控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]遼河油田在石油開采中，稠油井的比例占有較大比重。這類井的原油粘度高，凝固點(diǎn)高，密度大，含蠟量高，難以開采。對(duì)此類油井的開采一般都需要二種電力裝備，一種是由變頻器對(duì)抽油機(jī)電機(jī)進(jìn)行供電、調(diào)速，抽油機(jī)的作用是把原油通過(guò)空心抽油桿從地下提升上來(lái)。另一種是要對(duì)空心抽油桿進(jìn)行加熱，即目前國(guó)內(nèi)普遍采用的“稠油熱采”工藝，使用工頻或中頻電源給空心抽油桿供電、加熱，使提上來(lái)的稠油變稀，可實(shí)現(xiàn)稠油的順利開采，兩種電力裝備缺一不可。
[0003]目前存在的問(wèn)題有:1、抽油機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，抽油桿始終處于上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)抽油桿向下運(yùn)動(dòng)的半個(gè)周期，因抽油桿動(dòng)能與平衡塊的勢(shì)能差，會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)被拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速超過(guò)同步轉(zhuǎn)速的現(xiàn)象，此時(shí)電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，發(fā)出的交流電能通過(guò)自己的逆變器(此時(shí)起整流作用)變成直流電能，這部分電能如何處理，目前有兩種方式:一種是增加回饋裝置，把這部分直流電能再逆變成交流電，返回到電力線路中去，由于未經(jīng)處理，污染了電網(wǎng)。另一種是增加能耗制動(dòng)單元，白白地把這個(gè)能量消耗掉。這兩種方法都是我們不希望的。
[0004]2、由變頻器給抽油機(jī)供電并能對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的這套系統(tǒng)，由于工藝需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，且運(yùn)行條件、環(huán)境惡劣，電子元器件易損等現(xiàn)象，往往造成停機(jī)，無(wú)備用回路可用，影響了正常生產(chǎn)
[0005]3、給空心抽油桿加熱的方式經(jīng)歷了兩個(gè)階段:一是采用工頻單相電源加熱，因?yàn)樗碾姶蟆⑿实?、且能造成工頻三相不平衡，故它很快被放棄。二是采用單一功能的中頻電源加熱，它克服了上述缺點(diǎn)，利用中頻的集膚效應(yīng)加熱，使運(yùn)行效率有所提高，但仍然不能把加熱效率和節(jié)能效果這個(gè)綜合指標(biāo)提到最佳狀態(tài)。
[0006]4、變頻器和中頻加熱電源這二臺(tái)設(shè)備，從電子單元部件的功能來(lái)講，有共同之處，但它們卻沒能形成有機(jī)的聯(lián)系，各自的潛力不能獲得充分的發(fā)揮，使得油井用電的整體性能得不到提高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種變頻與工頻結(jié)合并能使抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生再生電能可以充分的加以利用的油井一體化控制裝置。
[0008]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種油井一體化控制裝置，該裝置包括控制抽油機(jī)電機(jī)的變頻電路以及為抽油桿加熱的中頻電路，所述中頻電路與變頻電路之間通過(guò)Z-R控制單元控制來(lái)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能的回饋途徑，中頻電路與變頻電路共用一個(gè)整流電路，該裝置還包括控制指揮中心，所述控制指揮中心接受來(lái)自變頻電路與中頻電路的電壓或故障信號(hào)，并根據(jù)電壓或故障類型向Z-R控制單元發(fā)出指令，控制Z-R控制單元改變回饋電能的回饋途徑，回饋途徑包括通過(guò)中頻電路向抽油桿供電，和通過(guò)變頻電路返回工頻電網(wǎng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述變頻電路與工頻電網(wǎng)之間連接有濾波單元，用于過(guò)濾掉從抽油機(jī)回饋電能的高次諧波。
[0010]進(jìn)一步地,所述Z-R控制單元連接在變頻電路和中頻電路的直流環(huán)節(jié)之間。
[0011]進(jìn)一步地，所述Z-R控制單元包括主回路和控制回路，所述主回路由直流接觸器、串聯(lián)二極管及其配套電路元件組成，控制回路通過(guò)控制指揮中心完成控制。
[0012]進(jìn)一步地，所述變頻電路包括整流/回饋單元和逆變/整流單元，來(lái)自工頻電網(wǎng)的交流電依次通過(guò)整流/回饋單元的整流和逆變/整流單元的逆變對(duì)抽油機(jī)電機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻控制；抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能依次通過(guò)逆變/整流單元的整流和整流/回饋單元的逆變反饋回工頻電網(wǎng)；所述的中頻電路與變頻電路共用整流/回饋單元，無(wú)回饋電能時(shí)，工頻電網(wǎng)通過(guò)中頻電路整流/回饋單元向中頻電路提供電壓；該裝置還包括從工頻電網(wǎng)直接通過(guò)工頻設(shè)備單元與抽油機(jī)電機(jī)連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述整流/回饋單元和逆變/整流單元均采用雙PWM控制方法分別用來(lái)控制整流和逆變過(guò)程。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元的整流電壓U 3大于抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓U H時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令，中頻電路通過(guò)工頻電網(wǎng)的電能對(duì)抽油桿加熱；
[0015]當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元的整流電壓Ub小于抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓UH時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令，中頻電路接受抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的反饋電能；
[0016]當(dāng)檢測(cè)到中頻電壓Uz為零時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令關(guān)閉中頻電路通道，抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能通過(guò)整流/回饋單元向工頻電網(wǎng)反饋。
[0017]進(jìn)一步地，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元整流電壓Ub為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元與工頻電網(wǎng)連通。
[0018]進(jìn)一步地，當(dāng)檢測(cè)到抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓Uh為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元與工頻電網(wǎng)連通。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:將變頻電路和中頻電路的結(jié)合，節(jié)約了一套整流電路，這樣中頻加熱所需的電能不僅能從電網(wǎng)中獲得，還能捕獲到抽油機(jī)的再生電能用于加熱空心抽油桿。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的設(shè)備模塊框圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的控制指揮中心指令流向框圖；
[0022]圖中，I濾波單元；2整流/回饋單元；3變頻電路的直流環(huán)節(jié)；4逆變/整流單元；5工頻設(shè)備單元；6抽油機(jī)電機(jī)；7Z-R控制單元；8中頻電路的直流環(huán)節(jié)；9中頻逆變單元；10環(huán)形中頻變壓器；11油井空心抽油桿。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0024]如圖1所示，一種油井一體化控制裝置，由二個(gè)負(fù)載，二種電路，一種回饋功能和一個(gè)控制指揮中心組合在一起的一體化控制裝置。二個(gè)負(fù)載是:抽油機(jī)電機(jī)6和油井空心抽油桿11 ;二種電路是:變頻電路由整流/回饋單元2、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、和逆變/整流單元4，整流/回饋單元2通過(guò)濾波單元I與工頻電網(wǎng)連接；中頻電路包括中頻電路的直流環(huán)節(jié)8、中頻逆變單元9以及環(huán)形中頻變壓器10，中頻電路的直流環(huán)節(jié)8與變頻電路的直流環(huán)節(jié)3之間連接Z-R控制單元，中頻電路與變頻電路共用整流/回饋單元2、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3,分別實(shí)現(xiàn)變頻與加熱。
[0025]抽油機(jī)電機(jī)6在運(yùn)行過(guò)程中能產(chǎn)生回饋電能，回饋電能有兩個(gè)處理途徑，一個(gè)是利用它給油井空心抽油桿11供電，那就要改變正常的中頻電路路徑，形成一條新的中頻回饋路徑，即從抽油機(jī)電機(jī)6經(jīng)過(guò)逆變/整流單元4、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3和中頻電路的直流環(huán)節(jié)8加中頻逆變單元9、環(huán)形中頻變壓器10，送到空心抽油桿。另一個(gè)處理途徑是當(dāng)中頻回路中頻逆變單元9出現(xiàn)故障時(shí)，空心抽油桿11被停止供電，那抽油機(jī)電機(jī)6在運(yùn)行時(shí)周期性發(fā)出的回饋能量就應(yīng)返回到工頻電網(wǎng)中去，其路徑是從抽油機(jī)電機(jī)6經(jīng)過(guò)逆變/整流單元4、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、整流/回饋單元2加上濾波單元1，送到工頻電網(wǎng)；
[0026]一個(gè)控制指揮中心是為完成上述組合而設(shè)置的，它可發(fā)出三條指令，用以實(shí)現(xiàn)該裝置運(yùn)行的要求。
[0027]整流/回饋單元2具備整流和回饋兩種功能，逆變/整流單元4具備逆變和整流兩種功能，這兩個(gè)單元的功率器件均采用IGBT，都是采用雙PWM來(lái)控制的，雙PWM的作用是，通過(guò)它的控制既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)的變頻控制，又可以確保抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生回饋能量得以利用。中頻逆變單元9的功率器件也是采用IGBT，并用PWM控制。濾波單元1、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、中頻電路的直流環(huán)節(jié)8均為常規(guī)RLC電路它具有雙向流通的特性，濾波單元I的主要作用是濾掉從抽油機(jī)回饋能量的高次諧波，變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、中頻電路的直流環(huán)節(jié)8的作用是用電容存儲(chǔ)電能。
[0028]具體地來(lái)講，變頻電路包括整流/回饋單元2和逆變/整流單元4，來(lái)自工頻電網(wǎng)的交流電依次通過(guò)整流/回饋單元2的整流和逆變/整流單元4的逆變對(duì)抽油機(jī)電機(jī)6實(shí)現(xiàn)變頻控制；抽油機(jī)電機(jī)6產(chǎn)生的回饋電能依次通過(guò)逆變/整流單元4的整流和整流/回饋單元2的逆變反饋回工頻電網(wǎng)；中頻電路與變頻電路共用整流/回饋單元2，無(wú)回饋電能時(shí),工頻電網(wǎng)通過(guò)中頻電路整流/回饋單元2向中頻電路提供電壓；該裝置還包括從工頻電網(wǎng)直接通過(guò)工頻設(shè)備單元5與抽油機(jī)電機(jī)6連接。整流/回饋單元2和逆變/整流單元4均采用雙PWM控制方法分別用來(lái)控制整流和逆變過(guò)程。
[0029]中頻電路與變頻電路之間通過(guò)Z-R控制單元7控制來(lái)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能的回饋途徑，中頻電路與變頻電路共用濾波單元I ;整流/回饋單元2和變頻電路的直流環(huán)節(jié)3，控制指揮中心接受來(lái)自變頻電路與中頻電路的電壓或故障信號(hào)，并根據(jù)電壓或故障類型向Z-R控制單元7發(fā)出指令，控制Z-R控制單元7改變回饋電能的回饋途徑，回饋途徑包括通過(guò)中頻電路向抽油桿供電，和通過(guò)變頻電路返回工頻電網(wǎng)。Z-R控制單元7連接在變頻電路和中頻電路的直流環(huán)節(jié)之間。Z-R控制單元7包括主回路和控制回路，主回路由直流接觸器、串聯(lián)二極管及其配套電路元件組成，通過(guò)控制指揮中心控制回路完成控制直流接觸器的閉合和打開達(dá)到控制Z-R控制單元的回饋電能的回饋途徑，主回路為由兩路直流接觸器串聯(lián)二極管的結(jié)構(gòu)組成，與中頻電路與變頻電路的連接使得一路在直流接觸器閉合時(shí),導(dǎo)通此路的二極管,此時(shí)另一路斷開時(shí)，中頻電路通過(guò)工頻電網(wǎng)來(lái)供電,相反,則中頻電路通過(guò)回饋的電能供電。
[0030]如圖2所示，具體的控制過(guò)程為:當(dāng)控制指揮中心檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元2的整流電壓1^大于抽油機(jī)電機(jī)6產(chǎn)生的回饋電壓Uh時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元7發(fā)出指令，中頻電路通過(guò)工頻電網(wǎng)的電能對(duì)油井空心抽油桿11加熱；
[0031]當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元2的整流電壓U V』、于抽油機(jī)電機(jī)6產(chǎn)生的回饋電壓Uh時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元7發(fā)出指令，中頻電路接受抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的反饋電能；
[0032]當(dāng)檢測(cè)到中頻電壓U z為零時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元7發(fā)出指令關(guān)閉中頻電路通道,抽油機(jī)電機(jī)6產(chǎn)生的回饋電能通過(guò)整流/回饋單元2向工頻電網(wǎng)反饋。
[0033]當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元2整流電SUb為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元與工頻電網(wǎng)連通。
[0034]當(dāng)檢測(cè)到抽油機(jī)電機(jī)6產(chǎn)生的回饋電壓Uh為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元5與工頻電網(wǎng)連通。
[0035]上述的控制指揮中心通過(guò)檢測(cè)電壓的電路對(duì)整流電壓Ubw回饋電壓Uh進(jìn)行檢測(cè)。同樣控制指揮中心與工頻設(shè)備單元5之間的控制關(guān)系為通過(guò)主回路和控制回路來(lái)實(shí)現(xiàn)工頻設(shè)備單元5與工頻電網(wǎng)的連接與斷開。
[0036]Z-R控制單元可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的通過(guò)遠(yuǎn)程控制，滿足上述的條件可實(shí)現(xiàn)上述兩路導(dǎo)通的電路都可實(shí)現(xiàn)。`
[0037]本發(fā)明詳細(xì)的組合工作過(guò)程如下所示:
[0038]變頻與回饋組合:
[0039]變頻的作用是，抽油機(jī)電機(jī)6獲得軟啟動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊小，調(diào)速能提高泵效，增加原油產(chǎn)量等。變頻電路采用的是濾波單元1、整流/回饋單元2和逆變/整流單元4，通過(guò)變頻的控制對(duì)抽油機(jī)電機(jī)6獲得軟啟動(dòng)。
[0040]把抽油機(jī)電機(jī)6工作過(guò)程中的再生電能，用逆變/整流單元4中的整流功能以及變頻器的直流電路3的濾波電容上產(chǎn)生的泵升電壓，再通過(guò)整流/回饋單元2的回饋電路轉(zhuǎn)化為同電網(wǎng)頻率與相位均完全一致的交流電壓，從而可直接返回到電網(wǎng)。
[0041]故變頻的整流和逆變功能采用的整流/回饋單元2的整流功能和逆變/整流單元4的逆變功能，而再生能源通過(guò)逆變/整流單元4的整流功能和整流/回饋單元2的逆變(回饋)功能將再生電能進(jìn)行反饋會(huì)電網(wǎng)，共用一套，整流/回饋單元2和逆變/整流單元4分別自帶的PWM控制電路分別完成變頻調(diào)速和回收再生電能的功能。把變頻器能夠節(jié)約的電能和再生電能回收的電能疊加達(dá)到峰值。
[0042]回饋與中頻加熱組合:
[0043]正常、完整的中頻加熱裝置是將三相50HZ工頻交流電經(jīng)過(guò)三相不控整流橋，整流成電壓脈動(dòng)的直流，再通過(guò)電容將脈動(dòng)的直流濾波成光滑平穩(wěn)的直流電，送到逆變單元和環(huán)形中頻變壓器將直流電變成單相頻率可調(diào)的交流電供給油井的空心抽油桿。
[0044]本發(fā)明中，需將對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的單元結(jié)構(gòu)做必要的調(diào)整:首先去掉三相不控整流，與變頻器里的全控整流橋單元2連接，該全控整流橋單元2將承擔(dān)抽油機(jī)電機(jī)6和對(duì)空心抽油桿11加熱兩個(gè)負(fù)荷，節(jié)省了一個(gè)整流單元；其次在全控整流橋單元2前增加濾波單元1，它能濾除再生回饋到電網(wǎng)中的電壓和電流諧波量，減少了對(duì)電網(wǎng)的污染；第三，把抽油機(jī)工作過(guò)程中的再生電能，用逆變/整流單元4傳送到變頻器的直流電路3上，該環(huán)節(jié)的濾波電容上就產(chǎn)生泵升電壓，為利用這個(gè)泵升電壓的電量，需通過(guò)Z-R控制單元7加到中頻加熱的直流環(huán)節(jié)8上，這樣中頻加熱所需的電能不僅能從電網(wǎng)中獲得，還能捕獲到抽油機(jī)的再生電能用于加熱空心抽油桿。
[0045]變頻與工頻組合:
[0046]考慮到整流/回饋單元2和逆變/整流單元4故障的幾率比較大，設(shè)置了工頻設(shè)備單元5做為備份單元，以保證對(duì)抽油機(jī)的供電。此時(shí)應(yīng)分清兩種故障狀態(tài):一是整流/回饋單元2故障，抽油機(jī)通過(guò)工頻設(shè)備單元5照常工作，油井空心抽油桿11雖然不能從電網(wǎng)取得電能，但還能從抽油機(jī)的再生電量，通過(guò)逆變/整流單元4、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、Z-R控制單元7、中頻電路的直流環(huán)節(jié)8、中頻逆變單元9、環(huán)形中頻變壓器10獲得。二是逆變/整流單元4故障，抽油機(jī)通過(guò)工頻設(shè)備單元5照常工作，空心抽油桿11的加熱只能從工頻電網(wǎng)，通過(guò)濾波單元I ;整流/回饋單元2 ;變頻電路的直流環(huán)節(jié)3 ;Z-R控制單元7、中頻電路的直流環(huán)節(jié)8、中頻逆變單元9、環(huán)形中頻變壓器10獲得電能。
[0047]正常運(yùn)行時(shí):抽油機(jī)處于變頻調(diào)速，油井空心抽油桿11處于中頻加熱，這時(shí)Z-R控制單元7起作用，只要回饋電壓Uh大于從電網(wǎng)來(lái)的整流后的整流電壓Ub，中頻加熱就由再生電量供給。
[0048]變頻故障:當(dāng)整流/回饋單元2和逆變/整流單元4發(fā)生故障時(shí)，迅速切換到工頻設(shè)備單元5，抽油機(jī)在工頻下正常運(yùn)行。這時(shí)中頻加熱如何供電，要分清上述的兩種故障狀態(tài)，就要取決于變頻電路的直流環(huán)節(jié)3中的回饋電壓Uh是否存在，若有，就用再生電量；若無(wú)，就用電網(wǎng)電量。
[0049]中頻故障:當(dāng)中頻環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，停止對(duì)油井空心抽油桿11的加熱，同時(shí)封閉Z-R控制單元7，這時(shí)抽油機(jī)發(fā)出的再生電量，只有通過(guò)逆變/整流單元、變頻電路的直流環(huán)節(jié)3、整流/回饋單元2、濾波單元I返回到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能量的回饋。
【權(quán)利要求】
1.一種油井一體化控制裝置，其特征在于，該裝置包括控制抽油機(jī)電機(jī)的變頻電路以及為抽油桿加熱的中頻電路，所述中頻電路與變頻電路之間通過(guò)Z-R控制單元控制來(lái)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能的回饋途徑，中頻電路與變頻電路共用一套整流電路和濾波電路，該裝置還包括控制指揮中心，所述控制指揮中心接受來(lái)自變頻電路與中頻電路的電壓或故障信號(hào)，并根據(jù)電壓或故障類型向Z-R控制單元發(fā)出指令，控制Z-R控制單元改變回饋電能的回饋途徑，回饋途徑包括通過(guò)中頻電路向抽油桿供電，和通過(guò)變頻電路返回工頻電網(wǎng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，所述變頻電路與工頻電網(wǎng)之間連接有濾波單元，用于過(guò)濾掉從抽油機(jī)電機(jī)回饋電能的高次諧波。
3.按照權(quán)利要求1所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，所述Z-R控制單元連接在變頻電路和中頻電路的直流環(huán)節(jié)之間。
4.按照權(quán)利要求1所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，所述Z-R控制單元包括主回路和控制回路，所述主回路由直流接觸器、串聯(lián)二極管及其配套電路元件組成，控制回路通過(guò)控制指揮中心完成控制。
5.按照權(quán)利要求1所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，所述變頻電路包括整流/回饋單元和逆變/整流單元，來(lái)自工頻電網(wǎng)的交流電依次通過(guò)整流/回饋單元的整流和逆變/整流單元的逆變對(duì)抽油機(jī)電機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻控制；抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能依次通過(guò)逆變/整流單元的整流和整流/回饋單元的逆變反饋回工頻電網(wǎng)；所述的中頻電路與變頻電路共用整流/回饋單元，無(wú)回饋電能時(shí)，工頻電網(wǎng)通過(guò)中頻電路整流/回饋單元向中頻電路提供電壓；該裝置還包括從工頻電網(wǎng)直接通過(guò)工頻設(shè)備單元與抽油機(jī)電機(jī)連接。
6.按照權(quán)利要求5所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，所述整流/回饋單元和逆變/整流單元均采用雙PWM控制方法分別用來(lái)控制整流和逆變過(guò)程。
7.按照權(quán)利要求5所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元的整流電壓U B大于抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓U H時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令，中頻電路通過(guò)工頻電網(wǎng)的電能對(duì)抽油桿加熱； 當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元的整流電壓U B小于抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓Uh時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令，中頻電路接受抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的反饋電能； 當(dāng)檢測(cè)到中頻電壓U z為零時(shí)，控制指揮中心向Z-R控制單元發(fā)出指令關(guān)閉中頻電路通道，抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電能通過(guò)整流/回饋單元向工頻電網(wǎng)反饋。
8.按照權(quán)利要求7所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到經(jīng)過(guò)整流/回饋單元整流電壓Ub為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元與工頻電網(wǎng)連通。
9.按照權(quán)利要求7所述的油井一體化控制裝置，其特征在于，當(dāng)檢測(cè)到抽油機(jī)電機(jī)產(chǎn)生的回饋電壓Uh為零時(shí)，控制指揮中心控制工頻設(shè)備單元與工頻電網(wǎng)連通。
【文檔編號(hào)】H02P27/00GK103633918SQ201310557276
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】宋景龍, 姚禹詳 申請(qǐng)人:遼寧浩方天成智能系統(tǒng)有限公司