抽油机专用节能防盗电变压器 【技术领域】
本发明涉及一种送变电技术，具体地说是一种抽油机专用节能防盗电变压器。
背景技术
抽油机采油是油田的主要采油方法，游梁式抽油机由静止状态启动时载荷很大，是正常运行时的5-6倍。电机启动时，启动电流是额定电流的6-7倍。为使抽油机可靠的工作，为抽油机配套的变压器、电机的功率不得不留出较大的余量。从胜利油田能源监测站对十个采油厂2500口油井数据分析测算，得出机采系统平均装机容量为47KW，而实际运行时的平均功率9.38KW，仅占装机容量的20％，电机的负荷率很低，约16％。如果能解决抽油机的启动问题，就可以解决拖动系统的合理匹配，节约大量的电能。
另外全国各油田的盗电现象十分严重，也是一个比较普遍的问题，因盗电造成的电能损耗占油田用电的50％以上，虽然油田治安部门采取了一些打击和防控措施，但收效不大。目前还未有好的解决办法。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种节约电能防止盗电的多功能节能防盗电变压器，主要解决电机的启动和盗电两个问题。
本发明的目的是按以下方式实现的，该抽油机专用节能防盗电变压器，是由信号采集控制器和变压器组成，信号采集控制器是由信号采集电路A和执行电路B组成，其中信号采集电路A是由互感器L4、电阻R1-R6、二极管D1、D2、电容C1、集成电路IC1-IC3组成，互感器L4设置在变压器的输出绕组上，L4串接电阻R2接在集成电路IC1的1脚和地线之间，IC1的2脚串电阻R3接地，电阻R1与互感器L4并接，二极管D1并接IC1的1、3脚，电阻R4串接IC1的1脚和IC2的1脚之间，二极管D2串接在IC1的3脚和IC2的1脚之间，IC2的2脚串接电阻R5接地，二极管D2的负极串接电容C1接地，电阻R6并接IC2的2、3脚之间，IC3的1脚接IC2的3脚，IC3的2脚接地；
执行电路B是由电阻R7-R8、光电转换器GD1-GD2、继电器J1、J2、触点开关JK1、JK2、二极管D3、D4、直流稳压电源WY、变压器绕组L1、L2、L3组成，其中，GD1和GD2的1脚分别串接电阻R7、R8接IC3的3、4脚，GD1和GD2的3、4脚接地，GD1和GD2的2脚分别串继电器J1、J2接WY的正极输出，二极管D3、D4分别与继电器J1、J2并接，WY的3脚接地，WY的1、2脚并接变压器输出绕组L1的初端和L2的末端，L1、L2的中间接点是抽头，L2的两端分别串接继电器触点开关JK1、JK2接地。
本发明的优异效果是：变压器采用内置遥饱和式控制方式，30KVA的变压器可启动55KW的电机，启动方式可选择普通启动或者软启动，电机运行正常后，控制器的采样电路会根据油井的工况，自动检测变压器输出端各相线上的电流变化，通过执行电路上的继电器自动切换输出绕组，动态选择运行电压，达到节能的目的。由于变压器输出地电压是根据油井的工况自动调整电压的高低，且高低电压差在50％左右，高低电压差有几百伏，因此，变压器只能为抽油机供电，即使被人偷去使用，因变压器的输出端电压随时动态改变，上下浮动100-400V，所以不能作为于其他民用和工业用电，因而起到了很好的防盗电作用，这样可为油田企业节约大量电能，减少大量电能损耗，实现增产节约的目的。
【附图说明】
附图1是抽油机专用节能防盗电变压器的电路原理框图；
附图2是抽油机专用节能防盗电变压器的电路原理图。
【具体实施方式】
参照说明书附图对本发明的抽油机专用节能防盗电变压器做以下详细的说明。
该变压器是由信号采集控制器和变压器组成，信号采集控制器是由信号采集电路A和执行电路B组成，其中信号采集电路A是由互感器L4、电阻R1-R6、二极管D1、D2、电容C1、集成电路IC1-IC3组成，互感器L4设置在变压器的输出绕组上，L4串接电阻R2接在集成电路IC1的1脚和地线之间，IC1的2脚串电阻R3接地，电阻R1与互感器L4并接，二极管D1并接IC1的1、3脚，电阻R4串接IC1的1脚和IC2的1脚之间，二极管D2串接在IC1的3脚和IC2的1脚之间，IC2的2脚串接电阻R5接地，二极管D2的负极串接电容C1接地，电阻R6并接IC2的2、3脚之间，IC3的1脚接IC2的3脚，IC3的2脚接地；
执行电路B是由电阻R7-R8、光电转换器GD1-GD2、继电器J1、J2、触点开关JK1、JK2、二极管D3、D4、直流稳压电源WY、变压器绕组L1、L2、L3组成，其中，GD1和GD2的1脚分别串接电阻R7、R8接IC3的3、4脚，GD1和GD2的3、4脚接地，GD1和GD2的2脚分别串继电器J1、J2接WY的正极输出，二极管D3、D4分别与继电器J1、J2并接，WY的3脚接地，WY的1、2脚并接变压器输出绕组L1的初端和L2的末端，L1、L2的中间接点是抽头，L2的两端分别串接继电器触点开关JK1、JK2接地。
变压器是三相变压器，信号采集电路A和执行电路B分别设置在变压器的三个输出相线上。每个相线上的输出绕组抽头可以是多个，最少是一个。变压器的输入绕组L3接高压电网。
电路中使用的集成电路IC1、IC2是放大器，参考型号是ICL7650；IC3是单片机，参考型号是MAX8L，直流稳压电源WY和他原件均为通用机电产品。
经济效益分析
将现用的抽油机变压器由50KVA改用30KVA，每年可节省变压器的容量费又称座机费为11元/KVA。
12月×20KVA×1 1元/KVA＝2640(元)
根据我们测试的两口井看，平均每口井综合节电1.21KWh，每年按300天运行计算：
1.21KW X 24小时×300天＝8712(KWh)。
若电费按0.54元计，每口井每年能节省资金为：
8712KWh×0.54元/KWh＝4704.48(元)
综合以上两项，单井每年至少可节省7344.48元。两年就收回投变压器投资。
变压器设计依据：GB1094.1.1996；GB1094.3-85；
GB1094.5.85；GB311. 1-1997；GB/T6451-1999；GB/T15164-94；
JB/T3837-1996；JB/T5601 1-1999
变压器技术数据：额定容量30KVA；
额定电压10KV(6KV)/400/200
额定电流1.73A(2.89)/43.3A
联接组标号Yyn0
负载损耗630W
阻抗电压4.0％
空载损耗130W
实施例
目前油田抽油机电机多采用永磁电机，节能方面比较优秀，他运行时性能接近同步电机，功率因数在0.96以上。但存在的不足是永磁电机的磁钢属硬性磁体，较易退磁。尤其启动时，他的启动电流是额定电流的12倍以上，造成使用寿命大大缩短。
本发明的多功能节能防盗电变压器的功能主要是围绕油田抽油机电机设计的，多功能节能防盗电变压器选择永磁电机方式使用时，启动时使用低电压，减小了永磁机的启动电流，启动后自动转换成400V，在他的特性设计电压运行，节电性能处在最佳状态，因而，即延长了电机的使用寿命，又节省电能。
如果用普通的异步电机，多功能节能防盗电变压器有两种选择，一种是节能方式，他相当于油田常用Δ-Y电机运行情况。在额定电压下把电机启动起来，然后转入低电压方式运行。这样降低了变压器自身损耗，也减少了电机的损耗，提高了电机的负载率，节省了电能。对电机没有要求，例如660V的电机是用380V电机改为Y使用，不能用Δ一Y控制柜，使用本发明的装置就能实现节能和防盗电。
本发明的抽油机专用节能防盗电变压器的另一种是软启动节能方式，是异步电机在低电压启动，减小启动电流，再投入额定电压把抽油机拖动起来，然后根据油井工况选择电压运行。这种方式的节能效果会更好一些。同样对电机没有要求。
本发明的抽油机专用节能防盗电变压器选择在普通方式时，变压器就是一台普通的变压器，低压输出额定电压，且不变化。在油井作业和甩驴头操作时，使用很方便。
本发明的多功能节能防盗电变压器，可以根据用户要求的电压设计制造，按国家标准验收。
本发明的抽油机专用节能防盗电变压器可以平稳的启动抽油机，系统稳定的工作，操作方便，抗干扰能力强，运行寿命长。使拖动系统配置优化，提高了电网的供电能力，达到了电力资源和设备资源的合理使用。经济效薷和社会效益非常显著。