[实用新型]抽油机专用多功能电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于抽油机井用电计量和示功图参数的综合采集与传输的抽油机专用多功能电能表。

背景技术

目前，在抽油机上应用的电能表的类型主要是三相感应机械式电能表和电子式电能表。

(1)三相感应机械式电能表：如DT862，这类电能表只能计量抽油机电机的有电量，对抽油机的发电量有些电能表会到转——对发电功率自动减掉；有些电能表对发电量止逆——对发电功率既不加不减。没有数据的无线传输功能。

(2)电子式电能表：如DSS534，这类电能表既能抽油机电机的有功率进行计量，也能对抽油机的无功功率进行计量，还具有数据无线远传功能，实现数据的无线传输。

电子式电能表有三种不同的工作原理，分别是：A.电表对发电功率不作任何处理：只计量输入功率，而对发电功率不做任何处理。与其他计量原理的电表相比累计电量值居中。B.对发电功率与输入功率绝对值相加：不仅计量电机的输入功率，而且把发电功率与输入功率以绝对值的形式相加后累计电量。与其他计量原理的电表相比累计电量值最大。C.对发电功率与输入功率以绝对值的形式相减：把电机的输入功率和发电功率以绝对值的形式相减后累计电量，与其他计量原理的电表相比累计电量值最小。

存在问题是：

1、不同计量原理的电子式电能表计量结果相差大

不同工作原理的电子式电能表，虽然在实验室校验准确度都合格，但是应用到机采用电计量上，由于抽油机具有发电状态的特殊性，计量结果差别很大。

目前油田在用的电子式电能表的测试原理是抽油机的输入功率和发电功率以绝对值的形式相加，这类计量原理的电能表与输入功率和发电功率以绝对值相减类型的电能表进行对比测试，结果是多计电量5％-10％，并且抽油机越不平衡，多计的电量越多。

2、现有电能表对感性和容性无功功率无法实现单独计量

目前，永磁电机正在胜利油田逐渐扩大应用范围，在中石化各油田也正在推广应用。但永磁电机既可以呈感性负载运行，也可以呈容性负载状态运行，当定子电压高于永磁同步电机的临界反电势时，呈感性负载运行；当定子电压低于永磁同步电机的临界反电势时，永磁电机呈容性负载运行。这一特点在抽油机上特别有意义，对一台变压器拖动一台电机的情况，电机的容性无功正好和变压器的感性无功相互补偿，在不加电容补偿的情况下，可使变压器的一次测功率因数大于“0.90”。该电机容性无功特点的发挥，每台抽油机每年减少线路损耗约3500kW·h。由于传统的电能表不能对永磁电机实现感性无功和容性无功的单独计量，所以，永磁电机容性无功的特点就很难充分的发挥。

3、现有电能表不具有抽油机光杆载荷示功图参数采集功能

传统的电子式电能表只是对电压、电流、相位参数的采集，根据这些参数累计有功电量和无功电量。

当油井地下设备抽油杆断托、油泵充不满、油泵漏油、油泵气阻、油泵沙卡等问题时，用眼睛是没有办法发现的。传统的办法是用示功仪进行测试诊断。

a)具有远传功能的电能表作用没有充分发挥

目前的电子式电能表已经具有数据远传功能模块，但在实际应用中只是对电量数据的采集与无线传输。实际上还处在电能基础统计管理的层面，没有深入地为机采系统动态监控分析提供应有的技术支持；更没有在节能方面提供应有的技术支持。所以传统的数据远传功能单一，没有得到综合作用的发挥。

b)三相感应机械式电能表功能单一

传统的三相感应式电能表虽然可以实现对发电量的自动减掉，但是它只能计量有功电量；既没有无功电量的计量功能，也没有数据远传功能。不能满足数字化油田发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种结构合理，使用方便，功能较多，可有效减轻工作强度等优点的抽油机专用多功能电能表。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种抽油机专用多功能电能表，它包括电压信号采集装置和电流信号采集装置，两者与流/压变换电路输入端连接，流/压变换电路输出端与DSP芯片输入端连接，DSP芯片输出端与单片机双向通信；单片机则分别与存储器、上位机双向同信，同时单片机还与显示装置和输入装置连接。

所述电压信号采集装置为电流型电压互感器。

所述电流信号采集装置为电流互感器。

所述流/压变换电路为AD73360芯片。

所述DSP芯片为ADSP-BF532芯片。

所述单片机为LPC2214芯片。

所述输入装置键盘，所述输出装置LCD显示器。