高低高電潛泵控制柜控制電路應(yīng)用與研究

楊明波 姜平 張洪軍

摘要：高低高電潛泵控制柜控制電路通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)工/變頻運(yùn)行；通過(guò)面板電位器調(diào)節(jié)頻率改變潛油電機(jī)轉(zhuǎn)速；通過(guò)新增的人機(jī)交互界面使操作、監(jiān)控更方便，達(dá)到參數(shù)在線修改，故障自動(dòng)保存記錄等功能，同時(shí)支持RS485通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制。電路中裝有正弦濾波器，能夠更好的抑制電網(wǎng)中諧波，最大限度地提高電機(jī)功率因數(shù)和電機(jī)效率，具有較好推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：變壓器 工頻運(yùn)行 變頻運(yùn)行

1 原理圖

高低高電潛泵控制柜控制電路原理圖如圖1所示。

2 工作原理

2.1閉合總電源及參數(shù)設(shè)置

在確保變壓器電壓與電泵匹配的情況下，閉合總電源【QF1】，變頻器輸入端R、S、T上電，根據(jù)參數(shù)表設(shè)置變頻器參數(shù)及電機(jī)保護(hù)器參數(shù)，同時(shí)KWH三相四線有功電度表開(kāi)始準(zhǔn)備計(jì)量。

2.2 工頻啟動(dòng)與停止

（1）本地工頻啟動(dòng)：斷開(kāi)變頻總電源【QF1】，閉合工頻總電源【QF2】。將工/變頻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【SA2】轉(zhuǎn)至工頻位置，回路經(jīng)1→11→12→24→0閉合，KA3線圈得電?；芈?→6線間KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為工頻啟動(dòng)做準(zhǔn)備。將本地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【SA1】轉(zhuǎn)至本地位置，按下啟動(dòng)按鈕【SB2】，回路經(jīng)1→2→3→4→5→6→7→24→0閉合，KM1線圈得電，回路4→5線間KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，控制回路中9→10線間KM1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)變頻控制回路，與KM2接觸器實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖。同時(shí)主回路中KM1主觸點(diǎn)閉合，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)工頻運(yùn)行，工頻運(yùn)行指示燈HG2亮。

（2）本地工頻停止：按下停止按鈕【SB1】，回路3→4斷開(kāi)，KM1線圈失電，4→5線間常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，9→10線間KM1常閉觸點(diǎn)復(fù)位，同時(shí)KM1主觸頭斷開(kāi)，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)工頻停止運(yùn)行，工頻運(yùn)行指示燈HG2熄滅。

（3）遠(yuǎn)程工頻啟動(dòng)：斷開(kāi)變頻總電源【QF1】，閉合工頻總電源【QF2】。將工/變頻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【SA2】轉(zhuǎn)至工頻位置，回路經(jīng)1→11→12→24→0閉合，KA3線圈得電?；芈?→6線間KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為工頻啟動(dòng)做準(zhǔn)備。將本地/遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【SA1】轉(zhuǎn)至遠(yuǎn)程位置，回路5→8閉合，回路經(jīng)1→2→8→5→6→7→24→0閉合，KM1線圈得電，回路4→5線間KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，控制回路中9→10線間KM1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)變頻控制回路，與KM2接觸器實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖。同時(shí)主回路中KM1主觸點(diǎn)閉合，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)工頻運(yùn)行，工頻運(yùn)行指示燈HG2亮。

（4）遠(yuǎn)程工頻停止：回路5→8斷開(kāi)，KM1線圈失電，4→5線間常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，9→10線間KM1常閉觸點(diǎn)復(fù)位，同時(shí)KM1主觸頭斷開(kāi)，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)工頻停止運(yùn)行，工頻運(yùn)行指示燈HG2熄滅。

2.3 變頻啟動(dòng)與停止

（1）本地變頻啟動(dòng)：閉合變頻總電源【QF1】，斷開(kāi)工頻總電源【QF2】。將工/變頻轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)【SA2】轉(zhuǎn)至變頻位置，回路經(jīng)1→13→14→24→0閉合，KA2線圈得電?；芈?→9、20→22線間KA2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為變頻啟動(dòng)做準(zhǔn)備。按下啟動(dòng)按鈕【SB2】，回路經(jīng)1→2→3→4→5→9→10→24→0閉合，KM2線圈得電。回路4→5線間KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，回路20→21線間KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，回路經(jīng)20→21→22閉合接通變頻器輸入端子FWD（X1、X2）與公共端端子COM，變頻器正傳輸出?？刂苹芈分?→7線間KM2常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，斷開(kāi)工頻控制回路，與KM1接觸器實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖。同時(shí)主回路中KM2主觸頭閉合，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)變頻運(yùn)行，運(yùn)行頻率由外部電位器信號(hào)給定。變頻器控制面板運(yùn)行指示燈亮，顯示信息為[RUN]，變頻運(yùn)行指示燈HG1亮，變頻停止指示燈HR熄滅。

（2）遠(yuǎn)程變頻停止：按下停止按鈕【SB1】，回路3→4斷開(kāi)，交流接觸器KM2線圈失電，回路4→5線間KM2常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)解除自鎖，回路20→21線間KM2常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)變頻器輸入端子FWD與公共端端子COM，變頻器停止輸出，同時(shí)KM2主觸頭斷開(kāi)，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)變頻停止運(yùn)行。變頻器控制面板運(yùn)行指示燈熄滅，顯示信息為[STOP]，變頻運(yùn)行指示燈HG1滅，變頻停止指示燈HR亮。

3 保護(hù)原理

3.1工頻保護(hù)原理

工頻運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電潛泵發(fā)生過(guò)載，過(guò)熱等現(xiàn)象時(shí)，熱繼電器KH常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，整個(gè)工頻控制回路失電。同時(shí)KM1主觸頭斷開(kāi)，經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)工頻停止運(yùn)行，工頻運(yùn)行指示燈HG2熄滅。

3.2變頻保護(hù)原理

變頻運(yùn)行時(shí)，當(dāng)電潛泵發(fā)生過(guò)載，過(guò)熱等現(xiàn)象時(shí)，變頻器超高溫報(bào)警，溫度控制器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KA1線圈得電，回路1→2線間KA1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，整個(gè)變頻控制回路失電。經(jīng)輸出變壓器潛油電機(jī)變頻停止運(yùn)行。變頻器控制面板運(yùn)行指示燈熄滅，顯示信息為[STOP]，變頻運(yùn)行指示燈HG1滅，變頻停止指示燈HR亮。

4 結(jié)語(yǔ)

高低高電潛泵控制柜可使?jié)撚碗姍C(jī)實(shí)現(xiàn)工/變頻轉(zhuǎn)換控制，運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)改變傳統(tǒng)的機(jī)械式采油，減少能耗、運(yùn)行可靠、工作效率高，并可以根據(jù)潛油電機(jī)井下的實(shí)際情況隨時(shí)改變參數(shù)，使?jié)撚碗姍C(jī)達(dá)到最大泵效。避免了潛油電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的機(jī)械沖擊，延長(zhǎng)潛油電機(jī)的使用壽命。

作者簡(jiǎn)介

楊明波，大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠第三作業(yè)區(qū)維修隊(duì)，維修電工高級(jí)技師，從事電機(jī)控制、節(jié)能方面的工作

姜平，大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠第二油礦生產(chǎn)準(zhǔn)備隊(duì)，維修電工高級(jí)技師，從事電機(jī)控制、節(jié)能方面的工作。

張洪軍，大慶油田有限責(zé)任公司第十采油廠第四油礦朝六聯(lián)合站，維修電工高級(jí)技師，專(zhuān)長(zhǎng)可編程控制器、觸摸屏、組態(tài)軟件、單片機(jī)編程，電子電路設(shè)計(jì)、自動(dòng)化儀表維修維護(hù)，變頻器維修。