潜油电泵保护器设计原理

0　引言潜油电泵是油田中使用的一种中压的机械采油设备。随着油田开发自动化程度的提高，原潜油电泵定频控制柜暴漏出功能不完善、数据分析不方便、无波形记录、没有通讯功能等问题，而造成这些不足的主要原因是非专门针对潜油电泵的保护器不支持上述功能。目前，研究开发潜油电泵的国内厂家较少，且规模较小，产品没有形成系列化和规模化。为增强国内潜油电泵保护器的竞争力，弥补老式保护器的不足，有必要研制一种针对性的潜油电泵保护器。1　潜油电泵保护器和电机保护器的区别潜油电泵保护器属于电机保护器的细分应用产品。在测量、保护、通信等功能上，潜油电泵保护器与电机保护器基本通用，但潜油电泵的多种保护，如欠载、电流不平衡、过压、欠压等多采用反时限类型，而这些保护在通用电机保护器中多采用定时限类型。潜油电泵保护器需有历史数据记录、导出功能，而常规电机保护器带有故障记录即可。为方便潜油电泵维护、考核，潜油电泵保护器需带有打卡功能，以便进行打卡考核，而常规电机保护器不必带此功能。2　潜油电泵保护器特点潜油电泵保护器可实时测量三相电流、三相电压、频率，并可同时可显示有功功率、电能等电参量；可将检测、采集到的开关量类型工艺参数、4-20mA类型工艺参数，通过通信统一发送给系统。潜油电泵保护器具有过载、断相、电流不平衡、堵转、阻塞、欠压、过压、电压不平衡等保护功能，并可实现欠载自起动。潜油电泵保护器可显示三相电流、三相电压等参数的实时、历史曲线。潜油电泵保护器可将存储的历史数据导出到U盘，导出文件支持EXCEL操作。U盘插入电脑后可直接进行数据分析，不必安装附加分析软件。此功能可用于取代电流记录仪。潜油电泵保护器支持MODBUS、PROFIBUS通信协议，通过通信网络可直接传送实时数据、发送起停命令。3　潜油电泵保护器产品组成潜油电泵保护器由保护器主体、人机交互模块、开关电源组成，如图1所示。保护器主体完成参数采集、保护、通讯功能；人机交互模块实现实时参数显示、参数设置、实时曲线显示、历史曲线显示、历史数据查询、故障查询等功能；开关电源将AC/DC 220V（或其它等级）电压转换为低电压供主体、人机交互模块使用。