潜油电泵庇护器与常规电机庇护器的区别

安科瑞 徐浩竣

江苏安科瑞电器造造有限公司

摘要：设想一种契合潜油电泵特征的公用潜油电泵庇护器，该潜油电泵庇护器具有过载、断相、不服衡、过压、欠压、电压不服衡等庇护功用。给出此类产物的设想原理，介绍了该产物与常规电机庇护器的区别以及其硬软件设想原理。

关键词: 潜油电泵 庇护器 掌握器

0 引言

潜油电泵是由常规电动机庇护器产物衍生出的新一类电机庇护器，更适用于潜油泵，新增欠载、过压、欠压、电流不服衡、电压不服衡等反时限庇护，同时带有电流、电压、功率、频次、电能、剩余电流等丈量功用，更契合客户要求。

1 潜油电泵庇护器和电机庇护器的区别

潜油电泵庇护器属于电机庇护器的细分利用产物。在丈量、庇护、通信等功用上，潜油电泵庇护器与电机庇护器根本通用，但潜油电泵的多种庇护，如欠载、电流不服衡、过压、欠压等多摘用反时限类型，而那些庇护在通用电机庇护器中多摘用按时限类型。

潜油电泵庇护器需有汗青数据笔录、导出功用，而常规电机庇护器带有毛病笔录即可。

为便利潜油电泵庇护、查核，潜油电泵庇护器需带有打卡功用，以便停止打卡查核，而常规电机庇护器没必要带此功用。

2 潜油电泵庇护器特征

潜油电泵庇护器可实时丈量三相电流、三相电压、频次，并可同时可展现有功功率、电能等电参量；可将检测、摘集到的开关量类型工艺参数、4-20mA类型工艺参数，通过通信同一发送给系统。

潜油电泵庇护器具有过载、断相、电流不服衡、堵转、阻塞、欠压、过压、电压不服衡等庇护功用，并可实现欠载自起动。

潜油电泵庇护器可展现三相电流、三相电压等参数的实时、汗青曲线。

潜油电泵庇护器可将存储的汗青数据导出到U盘，导出文件撑持EXCEL操做。U盘插进电脑后可间接停止数据阐发，没必要安拆附加阐发软件。此功用可用于代替电流笔录仪。

潜油电泵庇护器撑持MODBUS、PROFIBUS通信协议，通过通信收集可间接传送实时数据、发送起停号令。

3 潜油电泵庇护器产物构成

潜油电泵庇护器由庇护器主体、人机交互模块、开关电源构成，如图1所示。庇护器主体完成参数摘集、庇护、通信功用；人机交互模块实现实时参数展现、参数设置、实时曲线展现、汗青曲线展现、汗青数据查询、毛病查询等功用；开关电源将AC/DC 220V（或其它品级）电压转换为低电压供主体、人机交互模块利用。

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图1 潜油电泵产物构成示企图

4 潜油电泵庇护器的设想

潜油电泵庇护器设想分为硬件和软件两方面.硬件设想包罗电源、信号摘集、开关量输进输出、通信电路等部门；软件设想次要包罗软件架构、丈量算法、庇护算法、掌握算法等。

4.1 硬件设想

因为常用的潜油电泵工做电压从AC 200V~AC2000V，因而不宜将潜油电泵工做电源间接做为潜油电泵庇护的工做电源，常规做法是用隔离变压器将潜油电泵工做电压转换为AC 110V掌握电压。针对此种情状，潜油电泵庇护器电源摘用开关电源，那是因为开关电源的工做范畴宽、效率高，适用于此种情状。信号摘集包罗电压、电流等电参量摘集。为包管摘集可靠性，凡是摘用TV、TA做为电压、电流信号的隔离变更器。选用TA时，应重视TA电压品级。

常规TA电压品级为0.66KV，而在潜油电泵工做电压到达AC 1000V以至AC 2000V时，应选用3.3KV品级的TA，以包管隔离平安。开关量输进输出以及通信电路的设想为常规设想，没有过多特殊性。可靠性设想包罗电磁兼容、平安性设想。电磁兼容设想初期要足够考虑各类可能呈现的问题，做好预留办法规划。常用的抗骚乱办法包罗：电源部门加EMC滤波器；信号摘集部门增加滤波电路；在信号处置的各芯片输进口处加端口庇护电路；在芯片电源输进处加往藕电容等。

4.2 软件设想

常用的摘样算法有曲流摘样和交换摘样。交换摘样可丈量非正弦波信号，因而在电参量丈量中普遍摘用。常用丈量算法有基于正弦信号的算法和基于非正弦的算法。基于正弦信号的算法包罗半周内取更大绝对值算法、半周绝对积分算法、一阶导数算法、二阶导数算法、摘样值积算法、三摘样值算法等；基于非正弦信号的算法包罗傅里叶算法、一阶差分后半波傅里叶算法、实有效值算法等。各类算法都有其优缺点。

基于正弦信号的算法固然算法简单、消耗资本少，但是当有谐波或波形变更后丈量不准确；而基于非正弦信号的算法固然算法较复杂，但可包管丈量值的准确性。 因为在庇护算法中设想反时限曲线算法有必然难度，因而有些产物标注为反时限，但现实却是按时限朋分，如：（1.2-1.5）倍、60s庇护，（1.5-2）倍、40s庇护，2倍以上、10s庇护。那违犯了反时限曲线的根本原则，假设信号在临界点上下跳动，那么动做时间将不准确。

实正的反时限具有一条持续的反时限曲线，实正做到大倍数大动做快，小倍数小动做慢。软件设想时，除需要拔取合理的算法外，还要重视软件设想的标准化。软件设想的根本原则是信息隐蔽与模块独立性，好的软件要求高内聚（内聚是模块强度的度量）、低耦合。软件测试是软件设想中不成贫乏的一个重要环节，其目标是查验软件能否称心规定。开发过程中要遵照早测试、早纠正原则，单位测试通事后再停止集成测试、确认测试和验收测试。

5 结论语

潜油电泵是油田中利用的一种中压的机械摘油设备。跟着油田开发主动化水平的进步，原潜油电泵定频掌握柜表露出功用不完美、数据阐发不便利、无波形笔录、没有通信功用等问题，而形成那些不敷的次要原因长短专门针对潜油电泵的庇护器不撑持上述功用。

目前，研究开发潜油电泵的国内厂家较少，且规模较小，产物没有构成系列化和规模化。为加强国内潜油电泵庇护器的合作力，填补老式庇护器的不敷，有需要研造一种针对性的潜油电泵庇护器。