[实用新型]潜油电泵机组实时监测系统的井下扼流单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及潜油电泵机组和油井的实时监测系统；特别是涉及一种控制实时监测系统中的井下扼流单元。

背景技术

潜油电泵机组在工作过程中，为提高机组的工作效率，实现油井供液与采出的平衡。通常采用变频技术实现潜油电机的转速调节。变频器在潜油电泵机组中应用具有优点的同时，不可避免也带来缺点。变频器在工作过程中，需要用大功率二极管(晶体管/逆变模块)进行逆变，使变频器的输入、输出回路产生大量的高次谐波，导致潜油电机星点的泄漏电流增大，使潜油电机星点存在不平衡电压，潜油电机星点不平衡电压对井下一次仪表电源模块和耦合模块产生干扰，影响系统数据传输的精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种对潜油电泵机组进行绝缘测试由测试仪表产生的瞬间高电压和/或潜油电泵机组在开机时，由于变频器产生的瞬间高电压，以及在潜油电泵机组稳定运行后，变频器对潜油电机的星点产生的谐波进行限制的保护电路，井下扼流单元为井下检测装置的接收电源提供一定电压范围内的电流。

本实用新型所采用的技术方案是，一种潜油电泵机组实时监测系统的井下扼流单元，所述井下扼流单元密封在不锈钢的壳体内，井下扼流单元包括，阻断二极管、单相扼流电抗器、限流电阻和连接导线；所述阻断二极管的正极与电机三相绕组的星点通过导线电连接，所述阻断二极管的负极通过单相扼流电抗器与井下检测装置连接。

所述阻断二极管为高压玻璃内钝化的整流二极管，型号为GP02-40。

所述单相扼流电抗器的电感量为150H，其等效直流阻值为1.5K。

本实用新型的有益效果是，采用密封安装在井下监测装置的不锈钢壳体内的阻断二极管的技术方案，不但能承受高温、高压、高谐波污染的恶劣工作环境，还有效防止了井下设备在电泵进行绝缘测试时遭到破坏，特别是当测试电压较高时，阻断二极管能阻止高电压进入井下监测系统，阻断了所有通过井下检测装置的电流，并且，无须将井下检测装置从星点断开后进行测量；采用单相扼流电抗器，还防止了交流大电流进入到井下监测电源，在供电电压传输到井下检测装置的接收电源之前，滤除系统中会产生共模电压，可以达到抑制或消除共模电压的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

如图1所示，本实用新型潜油电泵机组实时监测系统的井下扼流单元，所述井下扼流单元密封在不锈钢的壳体内，井下扼流单元包括，阻断二极管、单相扼流电抗器、限流电阻和连接导线；所述阻断二极管的正极与电机三相绕组的星点通过导线电连接，所述阻断二极管的负极通过单相扼流电抗器与井下检测装置连接。所述阻断二极管为高压玻璃内钝化的整流二极管，型号为GP02-40。所述单相扼流电抗器的电感量为150H，其等效直流阻值为1.5K。

在供电电压传输到井下之前必须滤除多次谐波，根据共模电压的幅频特性，采用截止频率远小于开关频率的低通滤波器，这样可以达到抑制或消除共模电压的目的。在与潜油电泵机组电机的星点的井下检测装置内井下接收电源之前加一个大电抗L，用低通滤波的方法将共模电压滤除掉，其滤波效果明显，虽然有部分纹波在电压传输到井下接收电源系统的稳压电路，但经过电抗L后，井下的检测装置仍会得到稳定可靠的电压。

在测试潜油电泵及电缆系统对地的绝缘时，测量绝缘电阻一般采用2500V的兆欧表，电流在3mA以下，虽然测量电流不大，但是2500V的高压足以在瞬间击穿下位系统中的供电线路和检测电路。采用对潜油电泵及电缆系统施加反向耐压测试，也就是说将系统的地与兆欧表的L端(高压端)相连接，系统的待测端与兆欧表的E端(低压端)相连接。由于本井下扼流单元的阻断二极管的作用，阻断了所有通过井下检测装置的电流，使得所有的电流均从待测绝缘系统中通过.从而防止了高电压进入井下检测装置的接收电源。

为了提高潜油电泵工作性能，潜油电泵机组利用变频器进行驱动。变频器输出电压含有高次谐波，使潜油电机星点Q₂存在不平衡电压，影响系统数据传输精度。为了减少潜油电机星点不平衡电压对井下一次仪表电源模块和耦合模块产生干扰，电源模块和耦合模块前需要加保护电路。电源模块保护电路选用铁心式、串联、限流、平波电抗器，电抗器的电感量为150H，其等效直流阻值为1.5K。为了减少电源模块电路输入电压的噪声，在其输入端串联电阻，与电抗器构成RL无源低通滤波器。