摘要：针对潜油电泵的特殊需求，皖南电机研发了一种专用的保护装置，具备过载、断相、不平衡、过压、欠压、电压不平衡等多重保护功能。本文阐述了该保护装置的设计理念，对比了其与常规电机保护器的差异，并深入探讨了其软硬件设计原理。
关键词：潜油电泵、保护装置、控制器
0 引言
潜油电泵作为油田开采的关键设备，其控制柜在自动化程度提升的背景下暴露出诸多不足，如功能不全、数据分析不便、缺乏波形记录和通讯功能等。这些问题的根源在于现有保护器未能针对潜油电泵的特性进行优化。鉴于国内潜油电泵保护器市场尚不成熟，为提升产品竞争力，皖南电机有必要开发一款定制化的潜油电泵保护器。
1 潜油电泵保护器与电机保护器的差异
潜油电泵保护器由主体保护器、人机交互模块和开关电源三部分组成，如图1所示。主体保护器负责参数采集、保护和通讯；人机交互模块负责实时参数显示、参数设置、曲线显示、历史数据查询和故障查询等；开关电源则将220V（或其它等级）的AC电压转换为低电压，供主体和保护器使用。潜油电泵保护器作为电机保护器的专业衍生产品，在测量、保护和通讯方面与通用电机保护器相似，但在保护类型上有所不同。潜油电泵保护器采用反时限保护，如欠载、电流不平衡、过压、欠压等，而通用电机保护器多采用定时限保护。此外，潜油电泵保护器还需具备历史数据记录和导出功能，以及打卡功能，以便于维护和考核。
2 潜油电泵保护器的特性
潜油电泵保护器的设计分为硬件和软件两个部分。硬件设计包括电源、信号采集、开关量输入输出和通讯电路等；软件设计则涵盖软件架构、测量算法、保护算法和控制算法等。
3 潜油电泵保护器的构成
皖南电机针对潜油电泵的工作电压范围较广，直接使用工作电源作为保护器电源不合适。因此，采用隔离变压器将工作电压转换为控制电压，并通过开关电源供电，以保证宽工作范围和高效率。信号采集部分采用TV、TA作为隔离变换器，确保采集的可靠性。开关量输入输出和通讯电路的设计遵循常规设计原则。可靠性设计方面，包括电磁兼容性和安全性设计。电磁兼容性设计需提前规划预留措施，抗干扰方法包括电源EMC滤波、信号滤波电路、端口保护电路和去耦电容等。
4 潜油电泵保护器的设计
软件设计包括采样算法、测量算法和保护算法等。采样算法有直流采样和交流采样，测量算法有基于正弦信号和基于非正弦信号的算法。保护算法需设计反时限曲线算法，确保动作时间的准确性。软件设计需遵循规范化原则，确保信息隐藏和模块独立性。
5 结束语
潜油电泵保护器作为新型电机保护器，专为潜油泵设计，增加了反时限保护功能，并具备多种测量功能，更贴合客户需求。文章来源：《电工技术》2013年12期。
参考文献
[1] 贾新锐，王卓，师剑鹏.潜油电泵节能装置的研制[J].内蒙古石油化工，2012，（1）：83-85.
[2] 赵军伟，卢小云，张冬.潜油电泵智能控制柜的设计[J].科学技术与工程，2012，（7）：1645-1647.
[3]**鲁杨，王禾兴.工业用电设备[M].北京：中国电力出版社，2006
[4] 何焕山.工厂电气控制设备[M].北京：高等教育出版社，2004
联系方式：Email: 手机：15000539641 电话：021-33510314
安徽皖南电机
咨询电话