一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油田注水技术领域，具体涉及一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置。
【背景技术】
[0002]在长庆油田开发生产过程中，注水增压系统是保证注水量完成的重要措施，目前普遍采用鼠笼式电机拖动柱塞式注水栗进行增压。注水过程中，由于受注水井井数变化、配注量动态调整等因素影响，常出现注水站配注量与注水栗排量不匹配的情况，通常是以大于配注量的栗排量注水，再将多余的高压水通过回流管线打回储水罐;注水过程中受地层吸水状况变化、注水栗栗效下降等因素影响，容易造成注水压力波动，导致注水井经常出现超欠注现象。受注水量的调配或注水栗检修影响，需要经常进行启、停栗和并栗运行。
[0003]目前鼠笼式电机拖动的注水栗启、并栗的操作流程是:首先打开回流阀泄压，然后启动注水栗，最后再调节回流阀将注水压力调整到需要的值，正常注水。泄压时将大量高压水变成低压水，造成能量浪费，同时影响注水时率，且人工操作高压回流阀存在一定的安全风险。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是解决鼠笼式电机拖动的注水栗不能带载荷启动以及注水压力波动造成的回流量大的问题。
[0005]为此，本实用新型提供了一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，包括注水栗和拖动注水栗的鼠笼式电机，还包括智能矢量变频器、冗余压力控制器和压力传感器；
[0006]所述智能矢量变频器与三相交流电源连接，所述压力传感器设于注水栗汇管端，该压力传感器将压力信号馈送至冗余压力控制器，冗余压力控制器将接受到的压力信号与智能矢量变频器的频率输出形成闭环控制，所述智能矢量变频器与鼠笼式电机连接，通过智能矢量变频器输出频率改变鼠笼式电机的转速。
[0007]所述智能矢量变频器设有输出电抗器。
[0008]所述鼠笼式电机的尾部设有强冷独立风机。
[0009]所述智能矢量变频器型号为CPC2200C43A。
[0010]所述冗余压力控制器型号为DTA10N-P。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的这种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，通过采用智能矢量变频器对鼠笼式电机进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机在低速下输出转矩，实现注水栗带载启动，且启动电流小;通过压力传感器实时监测注水压力变化，由冗余压力控制器将注水压力信号与智能矢量变频器频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力;在鼠笼式电机尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机的排风量，降低电机温升。
[0012]下面将结合附图做进一步详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的组成示意图。
[0014]图中:1、智能矢量变频器;2、冗余压力控制器;3、输出电抗器;4、压力传感器;5、注水栗;6、鼠笼式电机;7、强冷独立风机。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
[0016]如图1所示，本实施例提供了一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，包括注水栗5和拖动注水栗5的鼠笼式电机6，还包括智能矢量变频器1、冗余压力控制器2和压力传感器4;
[0017]所述智能矢量变频器I与三相交流电源连接，所述压力传感器4设于注水栗5汇管端，该压力传感器4将压力信号馈送至冗余压力控制器2，冗余压力控制器2将接受到的压力信号与智能矢量变频器I的频率输出形成闭环控制，所述智能矢量变频器I与鼠笼式电机6连接，通过智能矢量变频器I输出频率改变鼠笼式电机6的转速，达到自动调节注水压力和自动稳压注水的目的。
[0018]本实施例实施过程:
[0019]由压力传感器4实时监测注水栗5汇管端的压力，并把压力信号馈送至冗余压力控制器2，并将压力信号与智能矢量变频器I的频率输出形成闭环控制，通过智能矢量变频器I对鼠笼式电机6进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机6在低速下输出转矩，实现注水栗5带载启动，同时通过调节智能矢量变频器I输出频率自动调节注水压力。注水栗5启动过程时智能矢量驱动器采用软启动，鼠笼式电机6和注水栗5缓慢启动运转。
[0020]实施例2:
[0021 ]在实施例1的基础上，智能矢量变频器I设有输出电抗器3，增大了变频器到电动机的有效传输距离，有效抑制变频器的IGBT开关时产生的瞬间高电压，减少此电压对电缆绝缘和电机的不良影响。
[0022]在本实施例中鼠笼式电机6的尾部设有强冷独立风机7，提高在低速下鼠笼式电机6的排风量，降低鼠笼式电机6温升。
[0023]实施例3:
[0024]在实施例2的基础上，采用本实用新型鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置在功率为185kW的鼠笼式电机6拖动的注水栗5(型号OTS-25.7/20)上试验运行，智能矢量变频器I接三相交流电源，智能矢量变频器I通过接输出电抗器3控制鼠笼式电机6，鼠笼式电机6拖动注水栗5运转，在注水压力为17MPa时，最大启动电流为300A，小于电机的额定电流，启动较平稳;在目标压力为18.5MPa时，注水压力波动小于0.1MPa;在电机尾部增加强冷独立风机7后，电机外壳温度降低了 5°C，完全消除了站内回流，综合节电率达到20%。
[0025]在本实施例中，智能矢量变频器I型号为CPC2200C43A，冗余压力控制器2型号为DTA10N-P，输出电抗器3型号为LM-ACR4002，压力传感器4型号为YSH-131CR，强冷独立风机7型号为G-112A。
[0026]综上所述，本实用新型提供的这种鼠笼式电机6拖动的注水栗5带载启动稳压注水装置，通过采用智能矢量变频器I对鼠笼式电机6进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机6在低速下输出转矩，实现注水栗5带载启动，且启动电流小;通过压力传感器4实时监测注水压力变化，冗余压力控制器2将注水压力信号与智能矢量变频器I频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力;在鼠笼式电机6尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机6的排风量，降低电机温升。
[0027]本实施例没有详细叙述的技术属本行业的公知常识或常用技术手段，这里不一一叙述。
[0028]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，包括注水栗(5)和拖动注水栗(5)的鼠笼式电机(6)，其特征在于:还包括智能矢量变频器(1)、冗余压力控制器(2)和压力传感器(4); 所述智能矢量变频器(I)与三相交流电源连接，所述压力传感器(4)设于注水栗(5)汇管端，该压力传感器(4)将压力信号馈送至冗余压力控制器(2)，冗余压力控制器(2)将接受到的压力信号与智能矢量变频器(I)的频率输出信号形成闭环控制，所述智能矢量变频器(I)与鼠笼式电机(6 )连接，通过智能矢量变频器(I)输出频率改变鼠笼式电机(6 )的转速。2.根据权利要求1所述的一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，其特征在于:所述智能矢量变频器(I)设有输出电抗器(3)。3.根据权利要求1所述的一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，其特征在于:所述鼠笼式电机(6)的尾部设有强冷独立风机(7)。4.根据权利要求1所述的一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，其特征在于:所述智能矢量变频器(I)型号为CPC2200C43A。5.根据权利要求1所述的一种鼠笼式电机拖动的注水栗带载启动稳压注水装置，其特征在于:所述冗余压力控制器型号为DTA10N-P。
【专利摘要】本实用新型提供了一种鼠笼式电机拖动的注水泵带载启动稳压注水装置，包括注水泵和拖动注水泵的鼠笼式电机，还包括智能矢量变频器、冗余压力控制器和压力传感器。本实用新型通过采用智能矢量变频器对鼠笼式电机进行磁场导向矢量控制，提高鼠笼式电机在低速下输出转矩，实现注水泵带载启动，且启动电流小；通过压力传感器实时监测注水压力变化，由冗余压力控制器将注水压力信号与智能矢量变频器频率输出进行闭环控制，通过改变电机的转速来调节注水压力；在鼠笼式电机尾部增加独立风扇，提高低速下鼠笼式电机的排风量，降低电机温升。
【IPC分类】H02P21/20, H02P21/18, F04B49/06
【公开号】CN205304671
【申请号】
【发明人】冯建设, 薛建强, 王林平, 郭占春, 刘丰宁, 郑刚, 魏立军, 程颢, 刘一山, 晏耿成, 王曼, 张倩, 杨会丰, 覃川, 赵防震, 郭煜锴
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月19日