发表于:2002-07-25 18:02:00
20楼
前言
CY500型抽油机节能增油变频柜是针对抽油机实际工况和油田对增产和节能的迫切要求,专门设计开发的用于抽油机(俗称磕头机)节能增产的变频控制系统。该产品可自由设置上下冲程时间、冲次等参数,提高泵的充满系数,提高功率因数,节约电能,保护电机等设备。在使用前请仔细阅读本说明书。如果操作使用不当,将造成不正常运行或引起故障和降低产品寿命。
本书内容不包括内置的变频器及制动单元,这两部分内容请参阅相关的说明书。
请妥善保管本说明书,以备随时使用。
用户
控制系统设计工程师
工程维护人员
用户技术支持人员
在安装、电路连接(配线)、运行、维护检查前,必须熟悉本说明书内容,以保证正确使用。使用时也必须熟知驱动负载的情况和一切有关安全注意事项。
目录
第一章 安装前的有关事项
1.1 到货检查
当您收到货物后,请先开箱检查以下各项:
·外表是否在运输过程中受损,如盖板、门板、背板、侧板以及机身是否扭曲变形等;
·固定螺钉或螺栓是否牢固,有无松弛脱落现象,零部件是否有变形损坏等;
·核对铭牌上标识的型号、规格以及相应技术数据是否与您订购的规格一致。
如发现产品有问题或与您订购的规格不符,请您迅速与出售该产品的经销商或厂家驻当地或附近的办事处联系,以便得到及时处理。
1.2 存放
本产品在存放时应注意以下事项,以避免遭受不良影响:
·置于无尘垢和干燥通风的场所;
·环境温度在-20℃~+60℃范围内;
·环境相对湿度不大于90%,且无水珠凝结现象;
·远离腐蚀性气体、液体。
1.3 搬运
本品在搬运过程中,应避免强烈振动和摔跌、磕碰;开箱搬运时切勿遗失附件以及说明书、合格证、保修卡等。
1.4 控制系统型号说明
CY 500-XXXX X X XX
第二章 CY500系列产品规格及其通用技术指标
CY500型抽油机节能增产变频柜的功率范围为22KW~55KW,超出该范围的需求,您可向本公司提出特殊订货申请。
本系列产品的通用技术指标包含系统和变频器本身的设计指标和技术性能指标。
2.1 CY500型产品一览
2.1.1 CY500型产品一览
控制系统型号 额定容量(KW) 额定电流(A) 适配电机(KW) 外型尺寸 备注
CY500-0220T3D 22 44 22 800×600×1800 防水、抗风型柜式结构
CY500-0300T3D 30 60 30 800×600×1800
CY500-0370T3D 37 75 37 800×600×1800
CY500-0450T3D 45 90 45 800×600×1800
CY500-0550T3D 55 110 55 800×600×1980
注:表中所列的适配电机是指四极三相异步电动机。
2.1.2 CY500型产品推荐配线
控制系统型号 额定输出电流(A) 输入端子配线(mm2) 输出端子配线(mm2) 控制端子配线(mm2) 备注
CY500-0220T3D 44 16 16 0.3
CY500-0300T3D 60 25 25 0.3
CY500-0370T3D 75 25 25 0.3
CY500-0450T3D 90 35 35 0.3
CY500-0550T3D 110 35 35 0.3
2.1.3 CY500型产品推荐选件
由于油田使用的电网环境不好,电源电压波动较大,往往给变频器造成较大干扰,有时甚至引起系统工作异常,严重时可能对系统或变频器造成损坏。因此,建议使用单位配备交流输入电抗器。具体参看下表。
变频柜容量 CY500-0220T3D CY500-0300T3D CY500-0370T3D CY500-0450T3D CY500-0550T3D
电抗器 电感量(mH) 0.2817 0.2236 0.1986 0.1549 0.1127
电流(A) 50 63 75 91 125
2.2 CY500系列产品通用技术指标
项 目 内 容
输入电源 额定电压 三相380V±15%
额定频率 50/60Hz
输 出 控制方式 空间电压矢量控制
额定电压 三相0~380V
频率范围 1.00~400.0Hz
频率分辨率 最高0.01Hz
转矩提升 备选曲线1~18
过载能力 150%额定电流
操作功能 频率设定 电位器或外部信号(0~5V,0~10V,4~20mA)
起/停控制 无源触点控制或键盘控制
频率变化率 20~3000S(频率变化一定量所需的时间)
保护功能 变频器故障、制动单元、位置传感器故障
显 示 频率指示 变频器LED数字显示当前输出频率
异常指示 冲程控制器面板LED显示故障类型
状态指示 指示灯指示抽油机控制系统当前的工作状态
环境条件 设备场所 无强烈腐蚀性气体和粉尘
环境温度 -10℃~+50℃
环境湿度 90%以下(无水珠凝结现象)
振动强度 0.5G以下
适配电机 22~55KW
第三章 系统组成
抽油机变频控制系统的控制柜主要由以下几个部分组成(整体结构见图3-2):
1. 功率单元
为我公司HF-G7-**T3系列通用变频器,变频器采用端子排控制,端子排制单元发送的起停信号,频率模拟量等控制信号。
2. 显示控制单元
控制单元为单片机控制系统,可设置及显示冲程、冲次;变频器的器、停;控制外围继电器、接触器;对输入的数字及模拟信号进行处理;根据设置的参数来控制变频器的运行状态。(见图3-1)
3. 工频变频切换装置
是工频辅助运行的执行单元,它可接受手动控制指令,也可接受变频器发出的自动切换指令。这部分包含了继电器逻辑、大容量接触器阵列,保证整个系统全天候运行,是系统必不可少的组成部分。
4. 制动单元
制动单元为我公司开发的BU-0405制动单元,该制动单元用于泄放抽油机在转动时产生的回馈电能。
5. 其它辅助配件
温度传感器、温度控制器;制动电阻;断路器、接触器;热继电器、热保护;电压表、电流表、电能表;冷却系统、加热系统。
电压表
图3-2
第四章 CY500变频柜安装及配线
使用本机时,首先要合理安装,正确配线、接线,以保证机器能够安全、正常运行。本机外形尺寸和安装尺寸见本说明书第二章。
4. 1控制系统的安装
建议安装在室内、通风良好的场所。
4.1. 1安装环境
·无粉尘及油性灰尘;
·无腐蚀、易燃性气体、液体;
·无金属微粒或金属粉末;
·坚固无强振动(振动加速度小于0.5G);
·无强电磁干扰;
·环境温度在-10℃~+50℃范围内;
·环境相对湿度不大于90%,且无水珠凝结现象。
·符合“产品技术指标及规格”中对周围环境的要求。
4. 1。2安装方法
为使变频器更散热,必须采取垂直安装方式。在变频器的顶部装有冷却风扇,因此其周围应保证有效的空间,如图2-1所示。如果变频器工作场所的环境温度较高,其周围空间距离应更大一些。
·可安装在室外,因其具有防雨功能。
·控制柜应垂直安装,有利于系统在工作中在正前方能看到制造厂商惠丰电子的标志,请勿倒装、斜装或水平安装。
·系统运行时要产生热量,为确保冷却空气的通路,应如图所示,设计留有一定的空间。
4. 2控制系统的主回路配线
本机接线端子包括功率端子和信号端子。其中功率端子包括电源输入端子、控制系统输出端子及接地端子(螺栓)。信号端子则包括电、地端子,信号输入端子。
4.2. 1主回路配线
4. 2。2功率端子说明
端子标号 端子功能说明
R、S、T 功率回路三相交流电源输入
U、V、W 接电动机
E 接大地(接地线应可靠,符合有关国家标准)
N 零线
N 滑差电机或其他单相用电设备的电源(零线)线
L 滑差电机或其他单相用电设备的电源(火线)线
4. 2。3注意事项
·输入、输出配线按不同功率选择不同线径,以保证使用安全;
·接地端子接地,其阻抗应小于10Ω,配线与R、S、T同线径,以保证回流畅通,且接地线尽可能短;控制系统应与电机应分别接地;
·不可将输入电源(R、S、T)接到控制系统的输出端子(U、V、W)上,否则将损坏整个系统。
·系统输入无相序要求。
·接线后,零碎线头必须清除干净,否则,可能造成变频器工作异常甚至损坏。
·多台系统共电源使用时,每台套系统应分别接地。
·输入输出引线最长距离为50米。对于长距离引线,由于导线寄生电容和寄生电感增加,由此所产生的浪涌电压和冲击电流可能使变频器误动作,甚至使某些器件损坏,从而导致输出侧连接的设备运行异常或发生故障。同时,浪涌电压和冲击电流含有复杂的谐波电流,可能干扰附近的通讯设备。因此,输入输出引线应尽可能短。
·完成电路连接后,检查以下诸点:
a. 所有连线是否都正确无误?
b. 有无漏接线?
c. 各端子和连接限制间是否有短路或对地短路?
·电动机的输入端子L1、L2、L3依次接系统的输出端子U、V、W。
4. 2。4主回路推荐配线
变频器型号 额定电流(mm2) 配线截面积 备注
CY500-0220T3 44 16
CY500-0300T3 60 25
CY500-0370T3 75 25
CY500-0450T3 90 35
CY500-0550T3 110 35
4. 3控制系统的信号端子
信号端子共有7位,其中3位为备用端子,其他4位分别为位置传感器的电源、地及信号端子。
4.3。1 信号端子配线
信号端子配线应与功率回路配线相互分开,不可置于同一线路管槽中,以避免引起干扰。控制回路配线应选用带屏蔽层的多芯线,导线截面积宜选0.3~0.5mm2。导线接头处不可裸露太多,以减少或避免电磁辐射干扰。另外,信号线不宜过长,否则会增加共模干扰。
DC15 HIGH LOW GDD 备用 备用 备用
4. 3。2信号端子标识说明
端子标识 功能说明
DC15 传感器电源
HIGH 抽油机光杆最低点位置传感器信号输入端子
LOW 抽油机光杆最高点位置传感器信号输入端子
GDD 传感器电源地
备用 备用端子
第五章 操作说明
5.1 控制系统的简单运行
5.1.1 运行前检查以下各项:
1. 核对接线是否正确。
2. 特别是检查系统的输出端子U、V、W不能连接至电源,并确认接地端子E接地良好。
3. 确认端子间或各暴露的带电部位没有短路或对地短路情况。
4. 确认端子连接、接插件连接和螺钉等均紧固无松动。
5. 暂时不接负载,待初步调试通过后,联机调试时再接上负载。
5.1.2 试运行
1.显示控制单元上电:确认接线无误后,合上双位断路器S1,面板数码管被点亮,显示“3.0”(冲程的出厂默认设置);温控仪则显示当前温度。
2.合上断路器S2,滑差端子输出220VAC。(当为滑差电机时)
3.合上断路器S3,若此时的环境温度低于下限报警温度,则红外加热管开始工作;环境温度高于上限报警温度,则风扇冷却系统开始工作。
4.合上断路器S4,系统照明灯被点亮。
5.合上空气开关QF,变频器上电,初始化完成后,变频器显示小盒显示“0.”
6.转换开关1切换到工频,工频指示灯亮,按运行按钮,则工频接触器KM1吸合,这时系统处于工频运行状态;按停机按钮,则KM1放开,工频停机。(此时,手动、自动、三段速转换开关2不起作用)
7.转换开关1切换到变频位置,这时系统可以通过转换开关的切换,分别运行于三种工作状态,即:自动、手动、三段速。
a.自动运行: 换开关1切换至变频,转换开关2切换到自动,这时变频接触器吸合,变频灯亮。按运行键试运行,这时系统应开始运行,按停机则变频器停机。(此运行方式需高、低两个位置传感器)
b.手动运行: 手动设置,转换开关2切换到手动位置,旋电位器则变频器输出受电位器控制,可依据所要达到的冲程冲次设定大小频率(手动运行一般仅用于系统调试)。这种运行方式为系统的出厂设置。(电位器仅在此方式下有效,其它 运行方式下,旋电位器无效)
C.二段速运行:在二段速控制下,设好第一段速度值、第二段速度值,则变频器按冲程控制器给定的上冲程时间、下冲程时间信号运行。(参数设置的说明文字)
5.2 控制系统的参数设置
5.2.1 温控仪的设置
温控仪的设置,温控仪根据说明书设置温度上限为100℃,下限为-30℃。
第一报警为上限报警,以控制风扇的通断,温度设为20℃;
第二报警为下限报警,以控制红外加热管的通断,温度设为-25℃。请根据室温调节温控仪的补偿量(即修正量),使温控仪显示温度与实际温度相符。
温控仪有四组参数设置,打开密码分别为808、1808、2808、3808:
第一组密码打开可设置第一第二报警温度;第二组密码打开可设置上下限范围、输入平移修正值,即根据根据室温调节温控仪的补偿量;第三组参数不用;第四组设置sn=21即信号源是PT100。 (可同时参阅温控仪说明书,出厂已设好,无特殊情况,不用改动)
5.2.2 冲程与冲次的设置
1.自动运行冲程时间的设置 工频冲程时间的设定,为系统自动运行时的自动跟踪调试、自行选择适当参数提供一个参考量,可加速系统的调校。此项设置仅用于自动运行。
a.工频冲程时间等于60秒除以工频冲次,工频冲次请参照本井的实际使用情况取一个经验值,按上升下降键可以设置工频冲程时间,设好后按确认键。再按上冲程键,按上升下降键设置需要的上冲程时间;下冲程同样设置。设置好上下冲程(范围为1-30S)及工频冲程之后,则自动显示目标冲次(目标冲次等于60秒除以上下冲程时间之和)范围为1-30次/分。
b. 在设置好冲程冲次后,若实际冲程冲次与设置值相差较大,再按目标冲次键进行测试运行,在报警位的数码管会闪烁显示“C.S.”,此时冲程控制器根据设定值自动调节大小频率值,当满足设定后,显示“F.D.”表示冲程控制器以满足要求,按确认键确认,变频器会按测试频率稳定运行。如按目标冲次键,则会取消当前测试值,仍按以前设置频率运行。
2.二段速控制下的参数设置
a.设置好第一段速度值、第二段速度值,则变频器按冲程控制器给定的上、下冲程时间信号运行。(变频器参数设置方法详见惠丰电子通用变频器使用手册)
b.上冲程时间、下冲程时间的设定参见前面自动运行上、下冲程时间的设定。
3.手动运行变频器运行频率的设定
转换开关2切换到手动位置,旋电位器调整变频器的输出频率,通过反复试验,可得到一定冲程冲次所需的频率;此种操作可使操作人员熟悉使用变频调速后抽油机控制系统的运行性能,有利于掌握该系统。
5.2.3保护时间设定
保护时间,即系统保护后的工频运行时间,范围为30-99分钟,出厂设为60分钟。
当变频器故障时,冲程控制单元会检测到(报警数码管闪烁显示E.H.),或制动单元故障时,数码管闪烁显示“E.P.”,同时使故障灯亮,切换到工频运行,工频运行时间达到保护设定时间后,冲程单元会自动复位变频器,并自动切换到变频运行,故障灯同时灭,报警数码管同时灭。
注:故障指示灯亮时按复位按钮可使系统复位。
5.3注意事项
1、 电机运行时,不可进行变频工频切换,不可进行自动、手动、三段速的操作,所有操作必须
停机后方可进行。
2、 控制系统在切换操作时,为保证可靠停机,各逻辑操作之间会有较长延时,属于正常。
3、 电控柜为带电设备,操作人员需详细阅读使用说明书,按说明认真、仔细操作,以免造成误
动作。
4、 在系统启动前,请检查抽油机附近是否有人,避免造成危险。
5、 油井维护或作业时,请断开柜内空气开关,以防发生事故。
6、 设备维护后更换元器件,应有专人操作。
7、 设备使用环境较差,应定期对柜内进行清除灰尘杂物、紧固各固定螺丝,以防松脱。
第六章 保养与维护
6. 1系统的保养
·系统控制柜的存放、安装应避开强腐蚀、高粉尘、高温、高湿的环境。
·系统控制柜应避免强振动。
·应定期清洁冷却风扇,并检查是否正常。
·应定期检查系统控制柜的输入输出接线。
·应定期更换系统控制柜冷却风扇、起动接触器(继电器)等器件。
6. 2系统的维护
系统维护前应彻底切断电源,直至系统完全放完电,拆卸时注意不要损坏部件和元器件。具体要求如下:
·定期清洁机内积存的灰尘。
·检查散热器是否清洁、正常。
·检查各端子接线螺钉是否紧固。
·检查有无过热后留下的痕迹或器件损坏。
·检查电线是否老化。
说明:控制系统出现故障不能正常工作时,请您对照本说明书进行处理;如果仍不能解决,请与厂家联系,不可擅自维修。