专利名称：潜油电泵在线绝缘检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种绝缘检测装置。特别是涉及一种用于实时监测潜油电泵生产时电机及电缆系统绝缘状态的潜油电泵在线绝缘检测装置。
背景技术：
潜油电泵绝缘检测是油田电潜泵生产中必须进行的生产活动,现有的潜油电泵绝缘检测技术是在机组停机后应用绝缘检测表进行测试，以获得潜油电机及电缆系统当前的绝缘值，而绝缘值的大小将直接用于判断潜油电泵机组是否继续使用，其测试方法和普通绝缘测试相同。由于潜油电泵机组的绝缘值在运行中会发生变化，而导致绝缘值降低的因素较多，监测并查找绝缘变化的原因关系到潜油电泵机组寿命的长短和油井生产成本。而停机 后进行绝缘检测时无法监测到绝缘变化的过程，因此难以监测到导致绝缘变化的因素，也就无法采取有效的措施以延长潜油电泵寿命，降低油井生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够连续实时监测潜油电泵正常运行状态或停机状态下的绝缘值，以便记录潜油电泵绝缘的变化过程，找出导致绝缘变化的因素，从而可采取相应的措施延长潜油电泵寿命的潜油电泵在线绝缘检测装置。本发明所采用的技术方案是一种潜油电泵在线绝缘检测装置，包括连接潜油电泵电缆的A、B、C三相的高压隔离单元，提供电源的电源单元，电流检测�？椋缪辜觳饽？椋谝坏缪贡渌湍？楹偷诙缪贡渌湍？椋渲校龅牡缌骷觳饽？榈�7脚连接高压隔离单元，I脚和8脚分别连接电源单元，3脚接地，5脚接电流表；所述的电压检测�？榈腎脚接电源单元提供的Vcc电源，5脚连接绝缘表，3脚和4脚分别接地，2脚分别连接电容Cl、标准电阻PTl以及电位器P0T2，所述的电容Cl和标准电阻PTl的另一端接地，电位器P0T2的另一端通过限流电阻Rl连接电源单元；所述的第一电压变送�？榈腎脚接绝缘表，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成检测电流输出端；所述第二电压变送�？�(M5)的I脚接电流表，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成检测电流输出端。所述的高压隔离单元包括依次连接的三相高压隔离电抗器LI、单相高压隔离电抗器L2、高压保险A以及继电器RLl的�？サ悖渲校龅娜喔哐垢衾氲缈蛊鱈I的三相输入端与潜油电泵电缆的A、B、C三相相连接，所述的继电器RLl的常开触点的另一端连接电流检测�？榈�7脚，继电器RLl的线圈连接电源单元提供的24V输出电源。所述的三相高压隔离电抗器LI采用Y型接法的隔离电抗器，其中，三根高压引线分别接潜油电泵电缆的A、B、C三相，星点引线连接单相高压隔离电抗器L2。所述的电源单元包括有开关电源�？�、直流电源�？楹图觳獾缭茨？椋渲校龅目氐缭茨？槭淙攵私咏涣鞯缭矗涑龆颂峁�24V直流电源；所述的检测电源�？榈氖淙攵肆涌氐缭茨？榈�24V直流电源输出端，检测电源�？榈氖涑龈憾肆拥缌骷觳饽？榈氖淙攵�8脚连接，该端还分别连接电容C2、电容C3和稳压二极管Dl，所述的电容C3和稳压二极管Dl的另一端接地，检测电源�？槭涑稣朔直鹆拥缛軨2的另一端以及限流电阻Rl ;所述的直流电源模块的输入端连接开关电源�？榈�24V直流电源输出端，输出端提供Vcc电源，所述的Vcc电源分别连接电流检测模块、电压检测�？�、第一电压变送�？楹偷诙缪贡渌湍？椤１痉⒚鞯那庇偷绫迷谙呔导觳庾爸茫稍谇庇偷缁Ｔ诵械那榭鱿拢云渚抵到屑觳猓⑹凳绷嗖猓佣墒凳毕允厩庇偷绫没榈木当浠墓逃肭魇疲僮魅嗽蓖ü运嗖獾氖萁蟹治觯檎也⒎治龅贾虑庇偷绫镁当浠脑颍员悴扇∠嘤Φ陌旆ɑ虼胧┮蕴岣咔庇偷绫玫氖倜�。本发明安装简单方便，安全可靠，可以有效提前预知潜油电泵绝缘的变化，从而可提前进行油井生产准备，提高油井生产效率。本装置适用于潜油电泵绝缘监测，经济性能好，具有较高的应用价值。
图I是本发明的电路原理图。
具体实施例方式下面结合实施例和附图对本发明的潜油电泵在线绝缘检测装置做出详细说明。本发明的潜油电泵在线绝缘检测装置，由三相高压隔离电抗器、单相高压隔离电抗器、继电开关、高压保险、检测显示总成构成。三相高压隔离电抗器的三根高压引线分别和潜油电泵的三相电缆缆芯相接，三相高压隔离电抗器的高压星点引线与单相高压隔离电抗器的一端引线相接，单相高压隔离电抗器的另一端引线通过高压保险及继电器与检测显示总成相接，三相高压隔离电抗器和单相隔离电抗器对潜油电泵电缆上的高压进行隔离，同时提供绝缘检测信号通道，从而使得潜油电泵带电运行时能够对其绝缘值进行检测。检测显示总成由电流检测模块、井下供电�？�、电压检测�？�、绝缘信号变送�？�、漏电流信号变送�？�、开关电源模块、直流供电�？榧跋喙馗郊槌桑心？榈氖淙牒褪涑鼍捎玫缙衾耄ゲ还驳�。电流检测�？榈氖淙胝擞刖鹿┑缒？榈氖涑龈憾讼嘟樱缌骷觳饽？榈氖淙敫憾肆拥郊痰缙鞯囊欢耍佣迪趾颓庇偷绫玫缋碌牡缙�。井下供电�？榈氖涑稣送ü蘖鞯缱韬捅曜嫉缱韬痛蟮叵嘟樱佣肭庇偷绫孟低彻钩删导觳饣芈罚曜嫉缱璧姆盅剐藕抛魑缪辜觳饽？榈氖淙�。标准电阻与要检测的潜油电泵系统中电机及电缆对地绝缘电阻构成串联电路，通过对这个串联电路加上确定的电压，当潜油电泵的绝缘发生变化时，标准电阻的分压值也随之变化，并形成反比关系，通过检测标准电阻的电压及检测回路中的电流，实现对潜油电泵系统的绝缘检测 。如图I所示，本发明的潜油电泵在线绝缘检测装置，包括连接潜油电泵变压器TRl的输出电缆的A、B、C三相的高压隔离单元，提供电源的电源单元，型号为WBI412D41-0. 5的电流检测�？镸1，型号为WBV342D01-0. I的电压检测�？镸2，型号为ISOEM-U1-P2-02的第一电压变送�？镸4和型号为ISO EM-U1-P2-02的第二电压变送�？镸5，其中，所述的电流检测�？镸l的7脚连接高压隔离单元，I脚和8脚分别连接电源单元，3脚接地，5脚接电流表AM ;所述的电压检测�？镸2的I脚接电源单元提供的Vcc电源，5脚连接绝缘表IRM，3脚和4脚分别接地，2脚分别连接电容Cl、标准电阻PTl以及电位器P0T2，所述的电容Cl和标准电阻PTl的另一端接地，电位器P0T2的另一端通过限流电阻Rl连接电源单元；所述的第一电压变送�？镸4的I脚接绝缘表IRM，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成O 20mA检测电流输出端；所述第二电压变送�？镸5的I脚接电流表AM，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成0 20mA检测电流输出端。所述的电源单元包括型号为S-50-24的开关电源�？镻W2、型号为FM5-24S12的直流电源�？镻Wl和型号为FM5-24D24的检测电源�？镸3，其中，所述的开关电源�？镻W2输入端接交流电源，输出端提供24V直流电源；所述的检测电源�？镸3的输入端连接开关电源模块PW2的24V直流电源输出端，检测电源�？镸3的输出负端连接电流检测�？镸l的输入端8脚连接，该端还分别连接电容C2、电容C3和稳压二极管Dl，所述的电容C3和稳压二极管Dl的另一端接地，检测电源�？镸3输出正端分别连接电容C2的另一端以及限流电阻Rl ;所述的直流电源�？镻Wl的输入端连接开关电源�？镻W2的24V直流电源输出端，输出端提供Vcc电源，所述的Vcc电源分别连接电流检测�？镸l、电压检测�？镸2、第一电压变送模块M4和第二电压变送�？镸5。所述的高压隔离单元包括依次连接的三相高压隔离电抗器LI、单相高压隔离电抗器L2、高压保险Fl以及继电器RLl的常开触点，其中，所述的三相高压隔离电抗器LI的输入端与潜油电泵电缆的A、B、C三相相连接，所述的继电器RLl的�？サ愕牧硪欢肆拥缌骷觳饽？镸l的7脚，继电器RLl的线圈连接电源单元提供的24V输出电源。所述的三相高压隔离电抗器LI采用Y型接法的隔离电抗器，其中，三根高压引线分别接潜油电泵电缆的A、B、C三相，星点引线连接单相高压隔离电抗器L2。三相高压隔离电抗器和单相隔离电抗器对潜油电泵电缆上的高压进行隔离，从而实现隔离潜油电泵运行时电缆上的高压，并为检测潜油电泵机组及电缆系统的绝缘值提供检测信号通道。潜油电泵动力电缆和潜油电泵的电机绕组在电气上是相连通的,检测电缆的对地绝缘等同于检测电机绕组的绝缘，因此本发明的检测部分可对潜油电泵运行状态下的电机绝缘进行检测。本发明的潜油电泵在线绝缘检测装置的工作原理是，开关电源�？镻W2的输入接交流110 240V电源，输出为24V直流，为检测电源模块M3和直流电源�？镻Wl提供隔离的供电电源。检测电源模块M3输出负端与电流检测模块Ml的输入端相接，并经过电流检测�？镸l与潜油电泵的电缆形成电气连接，将检测绝缘用的直流电压加到潜油电泵的电缆上。检测电源�？镸3的输出正端通过限流电阻Rl和标准电阻PTl与大地连接，因此检测电源M3、电泵电缆的对地绝缘电阻、标准电阻PT1，限流电阻Rl就构成了一条独立的回路。标准电阻PTl上的分压值与潜油电泵对地绝缘电阻形成一一对应的关系，回路中的电流也直接反应绝缘电阻的大小。电流检测�？镸l检测回路中的电流，电压检测�？镸2检测标准电阻PTl上的分压，并将电流及电压信号输出到电流表及对应的电压表显示。由于检测 到的电压、电流与潜油电泵对地绝缘为反比关系，通过刻度与校正，可以直接显示绝缘值的大小。图I所示的潜油电泵在线绝缘检测装置，电流检测�？镸l和电压检测模块M2的输出信号通过电压变送�？镸4、M5形成电流环输出，从而实现绝缘检测信号的输出。电压变送�？镸4、M5的电源由直流电源�？镻Wl提供，输入与输出、及电源相互隔离。
权利要求
1.一种潜油电泵在线绝缘检测装置，其特征在于，包括连接潜油电泵电缆的A、B、C三相的高压隔离单元，提供电源的电源单元，电流检测�？�(Ml)，电压检测�？�(M2)，第一电压变送�？�(M4)和第二电压变送�？�(M5)，其中，所述的电流检测�？�(Ml)的7脚连接高压隔离单元，I脚和8脚分别连接电源单元，3脚接地，5脚接电流表(AM);所述的电压检测�？�(M2)的I脚接电源单元提供的Vcc电源，5脚连接绝缘表(IRM)，3脚和4脚分别接地，2脚分别连接电容Cl、标准电阻PTl以及电位器P0T2，所述的电容Cl和标准电阻PTl的另一端接地，电位器P0T2的另一端通过限流电阻Rl连接电源单元；所述的第一电压变送�？�(M4)的I脚接绝缘表(IRM)，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成检测电流输出端；所述第二电压变送�？�(M5)的I脚接电流表(AM)，2脚和5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12脚和7脚构成检测电流输出端。
2.根据权利要求I所述的潜油电泵在线绝缘检测装置，其特征在于，所述的高压隔离单元包括依次连接的三相高压隔离电抗器LI、单相高压隔离电抗器L2、高压保险A以及继电器RLl的�？サ悖渲校龅娜喔哐垢衾氲缈蛊鱈I的三相输入端与潜油电泵电缆的A、B、C三相相连接，所述的继电器RLl的�？サ愕牧硪欢肆拥缌骷觳饽？�(Ml)的7脚，继电器RLl的线圈连接电源单元提供的24V输出电源。
3.根据权利要求2所述的潜油电泵在线绝缘检测装置，其特征在于，所述的三相高压隔离电抗器LI采用Y型接法的隔离电抗器，其中，三根高压引线分别接潜油电泵电缆的A、B、C三相，星点引线连接单相高压隔离电抗器L2。
4.根据权利要求I所述的潜油电泵在线绝缘检测装置，其特征在于，所述的电源单元包括有开关电源模块(PW2)、直流电源�？�(PWl)和检测电源模块(M3)，其中，所述的开关电源模块(PW2)输入端接交流电源，输出端提供24V直流电源；所述的检测电源模块(M3)的输入端连接开关电源�？�(PW2)的24V直流电源输出端，检测电源�？�(M3)的输出负端连接电流检测模块(Ml)的输入端8脚连接，该端还分别连接电容C2、电容C3和稳压二极管D1，所述的电容C3和稳压二极管Dl的另一端接地，检测电源�？�(M3)输出正端分别连接电容C2的另一端以及限流电阻Rl ;所述的直流电源�？�(PWl)的输入端连接开关电源�？�(PW2)的24V直流电源输出端，输出端提供Vcc电源，所述的Vcc电源分别连接电流检测�？�(Ml)、电压检测�？�(M2)、第一电压变送�？�(M4)和第二电压变送�？�(M5)。
全文摘要
一种潜油电泵在线绝缘检测装置，电流检测�？榈�7脚连接高压隔离单元，1、8脚分别连接电源单元，3脚接地，5脚接电流表；电压检测�？榈�1脚接电源单元提供的Vcc电源，5脚连接绝缘表，3、4脚分别接地，2脚分别连接电容C1、标准电阻PT1以及电位器POT2，电容C1和标准电阻PT1的另一端接地，电位器POT2的另一端通过限流电阻R1连接电源单元；第一电压变送�？榈�1脚接绝缘表，2、5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12、7脚构成检测电流输出端；第二电压变送模块的1脚接电流表，2、5脚共同接地，4脚接电源单元提供的Vcc电源，12、7脚构成检测电流输出端。本发明可有效提前预知潜油电泵绝缘的变化，从而可提前进行油井生产准备，提高油井生产效率。
文档编号G01R31/12GK102628915SQ20121008666
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者张嵘, 顾根堂 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司
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