浅谈潜油电泵保护器设计原理.docx

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1、浅谈潜油电泵保护器设计原理潜油电泵保护器可实时测量三相电流、三相电压、频率，并可同时可显示有功功率、电能等电参量；可将检测、收集到的开关量类型工艺参数、4-20mA类型工艺参数，通过通信统一发送给系统。潜油电泵保护器具有过载、断相、电流不平衡、堵转、阻塞、欠压、过压、电压不平衡等保护功能，并可实现欠载自起动。潜油电泵保护器可显示三相电流、三相电压等参数的实时、历史曲线。潜油电泵保护器可将存储的历史数据导出到U盘，导出文件支持EXCEL操作。U盘插入电脑后可直接进展数据分析，不必安装附加分析软件。此功能可用于取代电流记录仪。潜油电泵保护器支持MODBUS、PROFIBUS通信协议，通过通信网络可

2、直接传送实时数据、发送起停命令。图1潜油电泵产品组成示意图4潜油电泵保护器的设计潜油电泵保护器设计分为硬件和软件两方面.硬件设计包括电源、信号收集、开关量输入输出、通讯电路等局部；软件设计主要包括软件架构、测量算法、保护算法、控制算法等。4.1硬件设计由于常用的潜油电泵工作电压从AC200VAC2000V，因此不宜将潜油电泵工作电源直接作为潜油电泵保护的工作电源，常规做法是用隔离变压器将潜油电泵工作电压转换为AC110V控制电压。针对此种情况，潜油电泵保护器电源采用开关电源，这是因为开关电源的工作范围宽、效率高，适用于此种情况。信号收集包括电压、电流等电参量收集。为保证收集可靠性，通常采用TV

3、、TA作为电压、电流信号的隔离变换器。选用TA时，应注意TA电压等级。常规TA电压等级为0.66KV，而在潜油电泵工作电压到达AC1000V甚至AC2000V时，应选用3.3KV等级的TA，以保证隔离平安。开关量输入输出和通信电路的设计为常规设计，没有太多特殊性。可靠性设计包括电磁兼容、平安性设计。电磁兼容设计初期要充分考虑各种可能出现的问题，做好预留措施规划。常用的抗干扰方法包括：电源局部加EMC滤波器；信号收集局部增加滤波电路；在信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路；在芯片电源输入处加去藕电容等。4.2软件设计常用的采样算法有直流采样和沟通采样。沟通采样可测量非正弦波信号，因此在电参量测

4、量中广泛采用。常用测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括半周内取最大绝对值算法、半周绝对积分算法、一阶导数算法、二阶导数算法、采样值积算法、三采样值算法等；基于非正弦信号的算法包括傅里叶算法、一阶差分后半波傅里叶算法、真有效值算法等。各种算法都有其优缺点。基于正弦信号的算法固然算法简单、消耗资源少，但是当有谐波或者波形变换后测量不准确；而基于非正弦信号的算法固然算法较复杂，但可保证测量值的正确性。由于在保护算法中设计反时限曲线算法有一定难度，因此有些产品标注为反时限，但实际却是定时限分割，如：1.2-1.5倍、60s保护，1.5-2倍、40s保护，2倍以上、10

5、s保护。这违犯了反时限曲线的根本原那么，假如信号在临界点上下跳动，那么动作时间将不准确。真正的反时限具有一条连续的反时限曲线，真正做到大倍数大动作快，小倍数小动作慢。软件设计时，除需要选取合理的算法外，还要注意软件设计的标准化。软件设计的根本原那么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。软件测试是软件设计中不可缺少的一个重要环节，其目的是检验软件是否知足规定。开发经过中药遵循早测试、早改正原那么，单元测试通过后再进展集成测试、确认测试和验收测试。5结论语潜油电泵是由常规电动机保护器产品衍生出的新一类电机保护器，更适用于潜油泵，新增欠载、过压、欠压、电流不平衡、电压不平衡等反时限保护，同时带有电流、电压、功率、频率、电能、剩余电流等测量功能，更符合客户要求。文章;于：?电工技术?2021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，2021，1：83-85. 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，2021，7：1645-1647. 3王鲁杨，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