一種抽油機節能補償系統效率測試儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于石油開采監控技術領域，特別地涉及一種抽油機節能補償系統效率測試儀。
【背景技術】
[0002]抽油機井動力采用電動機將電能轉變為機械能的方式實現，電動機主要為感性負載。由于抽油機井數量多，未進行合理的無功功率補償，造成電網電源需要向電動機提供感性負載，由線路輸送無功功率，增加了無功功率在電網中的流動，增加了線路損耗，使整個供電網絡的功率因數偏低，導致投資高，供電效率低，同時，抽油機井在平衡度不高的情況下，造成抽油機井耗電量高，系統效率低，同時，容易使電動機處于發電狀態，造成供電網絡電壓波動，影響供電質量。

【發明內容】

[0003]本發明針對現有技術中存在的問題，提供一種抽油機節能補償系統效率測試儀。
[0004]本發明采用的技術方案為:一種抽油機節能補償系統效率測試儀，包括用于采集電壓、電流數據的數據采集單元，用于控制無功量與主回路導通的無功投切單元，用于顯示系統工作狀態的LCD顯示單元，用于指示系統運行狀態的LED指示燈，用于參數輸入的按鍵輸入單元，用于保存設置的參數、運行狀態的數據存儲單元，用于提供時間參考的時鐘單元，用于檢測抽油機井運行周期的周期信號檢測裝置，實現數據無線傳輸的無線傳輸單元，還包括用于控制無功補償的節能補償控制器和用于采集抽油機井電功率圖及對信號運算處理并實現數據無線傳輸的系統效率計算處理器，節能補償控制器分別與數據采集單元、投切單元、LCD顯示單元、LED指示燈、按鍵輸入單元、數據存儲單元、時鐘單元連接，系統效率計算處理器分別與周期信號檢測裝置、時鐘單元、數據存儲單元、無線傳輸單元連接。
[0005]所述的節能補償控制器與系統效率計算處理器之間相互通信，通信方式可采用RS485、RS232、I2C、CAN 總線等。
[0006]至少存在兩種所述的數據存儲單元和時鐘單元，分別與節能補償控制器、系統效率計算處理器連接。
[0007]所述的無線傳輸單元可采用315MHz、433MHz、2.4GHz等載波頻率實現數據無線傳輸。
[0008]所述的節能補償控制器以功率因數為控制量，實現自動和手動投切無功量。
[0009]與現有技術相比，本發明的有益效果為:對電網的供電電壓實時進行采集處理，計算得出功率因數，以功率因數為基準，對單個抽油機井電動機進行自動或手動就地無功補償，提高功率因數，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境；根據抽油機井運行周期，定時自動采集油井電功率圖，并根據功率法計算得出抽油機平衡度，對抽油機的工作狀態給出優化建議，提高抽油機井平衡度，降低設備損耗，提高工作效率，并計算得出系統效率。
【附圖說明】
[0010]下面，將結合附圖對本發明的優選實施方式進行進一步詳細的說明，其中:
附圖1為一種抽油機節能補償系統效率測試儀結構示意圖。
[0011]附圖2為節能補償控制器自動進行無功補償處理流程。
[0012]附圖3為抽油機節能補償系統效率測試儀顯示界面。
[0013]附圖4為系統效率計算處理器采集電功率圖的處理流程。
[0014]附圖5為常規游梁式抽油機的電功率圖與示功圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0016]附圖1為一種抽油機節能補償系統效率測試儀結構示意圖。一種抽油機節能補償系統效率測試儀，包括與節能補償控制器5連接，用于采集電壓、電流數據的數據采集單元I ;與節能補償控制器5連接，用于控制無功量接入主回路的無功投切單元2 ;與節能補償控制器5連接，用于顯示系統工作狀態的LCD顯示單元3 ;與節能補償控制器5連接，用于指示系統運行狀態的LED指示燈4 ;與節能補償控制器5連接，用于參數輸入的按鍵輸入單元6 ;與節能補償控制器5連接，用于保存參數、運行狀態的數據存儲單元7 ;與節能補償控制器5連接，用于計算投切延時、周期耗能的時鐘單元8 ;與系統效率計算處理器10連接，用于檢測抽油機井運行周期的周期信號檢測裝置9 ;與系統效率計算處理器10連接，用于提供計算抽油機運行周期的時鐘單元11 ;與系統效率計算處理器10連接，用于存儲設定的參數及運行狀態的數據存儲單元12 ;與系統效率計算處理器10連接，實現數據無線傳輸的無線傳輸單元13，無線傳輸單元13可以將數據傳輸至數據中繼器、手持設備、基站等具有數據中繼或接收數據功能的設備。通過本發明，實現抽油機無功自動或者手動投切到主回路中，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境；同時，通過對電功率圖的采集，可計算得出抽油機井平衡度，對抽油機井的工作狀態給出優化建議，提高抽油機井平衡度，降低設備損耗，提高工作效率，計算得出系統效率。
[0017]附圖2為節能補償控制器進行自動無功補償處理流程。在步驟201中，節能補償控制器5實時采集抽油機工作時的電壓、電流數據；在步驟202中，根據采集的數據，計算得出三相電壓、電流數值，同時計算得出有功功率、無功功率、功率因數、電能等；在步驟203中，判斷功率因數是否滿足設定的條件，如果滿足要求，則不對當前的工作狀態進行修改，直接進入步驟201中，再次實施采集抽油機工作時的電壓、電流數據；若判斷功率因數不滿足設定的要求，進入步驟204中，節能補償控制器5首先判斷功率因數為超前還是滯后，若功率因數為超前，進入步驟205中，節能補償控制器5計算出超出的無功量，在步驟206中，判斷是否滿足延時投切時間，如果滿足延時投切時間，進入步驟207中，通過無功投切單元2切除超出的無功量，進入步驟201中；如果在步驟206中不滿足延時投切時間，則不切除超出的無功量，直接進入步驟201中，重新計算獲取電壓、電流數據；在步驟204中，若功率因數為滯后，進入步驟208中，節能補償控制器5計算所需的無功量，在步驟209中，節能補償控制器5根據配置的無功量自動選擇所需的組數，在步驟210中，判斷是否滿足延時投切時間，若滿足，在步驟211中通過無功投切單元2將選擇的無功量投入至電網中，若不滿足，則進入步驟201中，重新采集、計算，依次周而復始的循環計算。
[0018]附圖3為抽油機節能補償系統效率測試儀顯示界面。抽油機節能補償系統效率測試儀實時采集抽油機工作時的三相電壓、電流，并實時計算顯示電壓頻率、零序電流、各相的功率因數及無功補償情況。采用手動進行無功補償時，通過按鍵輸入單元6投入不同的無功量，利用LCD顯示單元3顯示處理后的數據，根據各項功率因數顯示情況確定最終的無功投入量，系統投入無功