1
同理有 也可以用正切值表示
二、提高电动机的工作效率节能
•抽油机不平衡问题
• 同样的做功，波动性负载比稳定性负在工作效率 低，原因是尖峰负荷发热量大，轻载或倒送有功 时电动机效率低（空载时无功电流和激磁损耗不 减小）。
•大马拉小车问题
• 电动机容量与变压器容量选择大空载损耗大，电 动机效率低。
•过电压问题
1TA 2TA 3TA 1QS
手停 自 动止 动
KM
KM1
ZH
KM 固态继电器 KM1
常见异常状况处理
• 保护停机
显示 Er1、Er2、Er3、Er4、Er5 一次系统故障， 查明故障原因，排除故障后按显示键恢复。 无故障平凡显示 Er1、Er2 重设电流定值。 无故障平凡显示 Er3 解除电容器保护熔断器。 显示 Er6 系统停过电，可以直接起动。
3、变压器降压、星接/角接转换、多绕组电机
原理：减小无功电流（节电2~4%） 问题：电动机效率低带负载能力差，复杂
4、降低系统电压，调整变压器抽头
原理：减小激磁有功损耗、提高安全性 （节电1~5%） 问题：也许不可调
三、提高油井抽油效率
• • • • • • • 抽油机结构问题 供液量不足问题 空抽液击问题 漏失问题 稠油问题 管道输送问题 井下故障问题
2、电动机保护类型
通用型、专用型、综合型
数字型、模拟型、机械型
外接互感器、内置互感器
开关一体化、保护开关分体 柜体安装、盘体安装
3、电动机保护作用原理
短路保护
缺相保护
温度保护
电压保护
堵转保护
差动保护
过电流保护 不平衡保护
二、电动机起动技术
1、抽油机电动机常见的起动方式
全压起动、降压起动、星-三角起动、 软起动、变频起动
起停井操作说明
• 送电
依次合总电源空气开关、手动电源开关、 自动电源开关
• 运行（起动）
转换开关在自动位置， 按控制器或遥控器[运行]按钮
• 停止（停机）
转换开关在自动位置， 按控制器或遥控器[停止]按钮
• 手动
手动电源开关在合 (ON) 状态， 转换开关转到手动位置
显示信息
按[显示]键循环显示下列信息 U 电源线电压（伏） A 电动机电流（安） COS 负载功率因数 Ph 累计有功电量（千瓦小时） qh 累计无功电量（千乏小时）
装置参数设定
• 外部参数设定
额定电流设定：停机状态 按调试键+运行键 补偿状态设定：运行状态 按运行键+调试键
• 内部参数设定
补偿、自起动、电量读出状态设定 额定电流设定 自起动时间设定 有功、无功累计电量清除 补偿容量设定 时钟设定
A B C
系统接线图
2QS 3QS
SL-02 型抽油机综合监控装置
提高油井抽油效率的方法
1、更换皮带论
原理：减小冲次（节电10~80%） 问题：不方变，影响产液量
2、采用磁离合器调速电机
原理：减小冲次（节电10~80%） 问题：增大负加损耗，增大无功电流，影 响产液量
第三部分
SL02型抽油机节能监控柜
应用辅导
装置概貌
总电 源
手 动 电 源 自 动 电 源
SL-02型 监控装置
• 没电或接触器不吸合
检查三个空气开关是否接通， 有电操作失灵，转换开关转到手动位置。
• 接触器吸合电机不转
检查开关柜到电动机端子之间有无其他断口。
• 接触器跳跃
系统电压低，调整开井次序。
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
参考电压 电感电流
电容的电压、电流与功率
U
jX I c源自1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
参考电压 电容电流
电感与电容的叠加
I
U
I L
I c
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
参考电压 电感电流 电容电流
抽油机控制与节能
专题研讨
抽油机控制与节能概况
• 抽油机控制
1. 电动机保护 2. 电动机启动 3. 油井运行监视
•
抽油机节能
1. 提高电力传输效率 2. 提高电动机的工作效率 3. 提高油井抽油效率
第一部分
抽油机控制技术
一、电动机保护技术
1、电动机常见的故障类型
相间短路、匝间断路 非全相运行、过负荷、堵转 过电压、低电压 过激磁、同步机失磁
一、提高电网传输效率节能
输电设备电阻发热损耗—I2×R ×t
10% 2~5% 5~10% 3~8%
减小系 统负载 不平衡
减小 电阻 损耗
减小 铁损 铜损
减小 空载 电流
用户降低网损的关键是 减小无功电流
减小无功电流的方法
1、不产生无功电流：
使用永磁电机、同步电机（节电5~13%） 缺点：退磁后效率降低
P IR cos S I

P
提高功率因数的意义
输电线路 变压器 I

电机
1 提高设备有效出力减少投资
2 降低输电设备的电能损耗 传输损耗 P=I2 R 3 减少电压损失，提高负载电压水平
1、并联电容器提高功率因数的原理


2、并联电容器补偿容量的选择
补偿容量 根据功率因数的定义 根据勾股定理 即
• 超过额定电压电动机的激磁损耗增大，电动机动 机的安全受到威胁。
提高电动机工作效率的办法
1、调节平衡、更换小容量电动机
原理：减小激磁有功损耗与无功电流 （节电3~5%） 问题：起动力矩小
2、采用高转差电动机提高起动力矩减小电动机容量
原理：减小无功电流（节电3~6%） 问题：电动机效率偏低
提高电动机工作效率的办法
2、抵消无功电流：
采用无功电容器补偿（节电5~13%） 缺点：容易过电压
减小无功电流的方法
3、降低无功电流：
变压器降压、星接/角接转换、多绕组电机 （节电3~6%） 缺点：控制复杂，带负载能力差
4、间断无功电流：
可控桂关断、IGBT斩波（节电2~5%）
缺点：可靠性低、谐波污染
专题二
电容器无功补偿 节能原理
空气 开关
转换 开关
电容 器 交流 接触 器 保护 熔断 器
交流 接触 器
电抗器
出线端子
进线端子
主要功能特点
• 电机保护
短路、缺相、过电流、不平衡、堵转、低电压
• 无功补偿
无功功率测量、基本补偿+可控硅跟踪 跳合闸闭锁、过电压保护
• 电量计量
累计计量显示与8点定时计量显示
• 晃电自起
晃电自起动、手动与系统停电不自起动
I c
电机=电阻+电感

有功
无功
视在
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
参考电压 电阻电流 电感电流 电机电流
功率三角形

功率因数角 电机视在功率S=UI 电机有功功率P=UIR U I cos 电机无功功率Q=UIL U I sin 功率因数 S Q
微机型控制装置的构成原理
888888
显示驱动芯片
电 源 模 块
电源端子
单片机芯片
隔离 驱动 隔离 驱动
控制继 电器
控制继 电器
隔离 变换 器
控制端子
信号端子
单片机内部结构
时钟 电路 程 序 存 储 器 中央处理器 数 据 存 储 器 定 值 存 储 器 状 态 锁 存 器 模数转 换器
采用单片机替代了模拟保护器的硬件设备
无功补偿现象
电流表
A 交流 电源 开关2 电 容 器 日 光 灯
开关1
开关3
电功原理
发电机
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
相量图 波形
电压源符号
参考电压
电阻的有功功率P
U
I
1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5
参考电压 电阻电流
电感的电压、电流与功率
U
I L
2、抽油机常用的开井方式
人工开井、自开井、程序开井、远 方开井
三、油井运行监视
运行状态监视 起动停止、安全防盗 运行状况监视 皮带滑脱、抽油杆断脱 运行参数监视 电压、电流、功率 压力、温度、功图
专题一
微机型电机保护与控 制装置
微机型控制装置的特点
• • • • 测量准确，稳定性高，可靠性高 一致性好，便于查找问题 功能性强，成本低 附加值高，可以升级
整流滤波 电压比较 逻辑判断 延时电路
单片机的软件模式
信号采样 参数计算 算法分析 逻辑输出
单片机的记忆、计算、通讯、测量、驱动功 能使单片机可以完成复杂的测量与控制任务
运行监视 油井节能 智能工艺 远程监控
第二部分 抽油机节能技术
• 提高电网传输效率 • 提高电动机的工作效率
• 提高油井抽油效率
故障指示
• • • • • • Er1 Er2 Er2 Er4 Er5 Er6 电动机或电缆短路 电动机过负载 电源或电动机缺相 三相负载不平衡或高压电源缺相 电动机堵转 系统电压低或掉电停机
状态指示灯说明
• 计量 每日8点定时计量电量 • 智能 （未设定） • 转换 （未设定） • 补偿 电容器补偿投入 • 滑脱 （未设定） • 快起 （未设定） • 自起 晃电停机自动开启 指示灯亮对应功能启用 指示灯闪对应功能失败