DJ33 Ⅳ型抽油机电参数动态平衡测试仪使用说明书 V10.docx

DJ33 Ⅳ型抽油机电参数动态平衡测试仪使用说明书 V10.docx

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DJ33Ⅳ型抽油机电参数动态平衡测试仪使用说明书V10

DJ-33Ⅳ型抽油机电参数动态平衡测试仪

使用说明书V1.0

目录

一、概述

二、主要性能简介

三、测量范围及精度等级说明

四、操作说明

五、通讯数据表及数据处理说明

六、仪器接线

七、仪器维护

八、订购指南

九、附录：

无线功图采集步骤说明

版本记录：

V1.02007-06-04版本创建

一、概述

DJ-33Ⅳ型抽油机电参数动态平衡测试仪（以下简称电参数测试仪）是针对抽油机特殊的工作状态而进行设计的一种适于室外、用于测量抽油机工作性能的便携式测试仪器。

该仪器集嵌入式系统、人工智能、微电子技术、计算机技术、传感器技术等现代高新技术于一体，采用32位ARM处理器技术、高精度数字AD技术、海量数据存储等技术。

该仪器具有准确度高、性能可靠等特点，可广泛应用于油田电力设备、线路测试，辅助管理者科学地掌握设备节能降耗潜力，从而可以有效地促进和推动油田节能降耗工作的开展。

另外该仪器也可以作为煤矿、电力、冶金、钢铁、化工等行业的用电设备、线路电能质量以及用电状况测试分析等。

二、主要性能简介

该电参数测试仪是一种体积小、结构紧凑、功耗低，适用于室内外用电状况测试的便携式仪器；该仪器采用先进的电气隔离技术，电压输入、电流输入及输出三方相互隔离；电参数测试仪能够在线（设备不停电）测量线路、用电设备的电参数；测量范围宽，能应用于不同的线路进行测量，如三相三线、三相四线、三相平衡等场合。

其主要的功能与技术指标如下：

1、测量参数多，测量电参数主要包括以下内容：

各相电压、线电压、电流有效值的实时值测量以及频率测量；各相电压、线电压、电流的最大最小值测量；各相电压、电流的波形因数（K值）；各相有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、总功率因数测量；正向有功功率、负向有功功率、总有功功率、正向有功电能、负向有功电能、总有功电能的测量；正向无功功率、负向无功功率、总无功功率、正向无功电能、负向无功电能、总无功电能的测量；测量时间内的相电压、线电压、电流、频率、功率因数平均值；测量时间内的正有功功率、负有功功率、总有功功率的平均值；测量时间内的正无功功率、负无功功率、总无功功率的平均值；测量时间内的正有功电量、负有功电量、正无功电量、负无功电量的累计值；总有功电量、总无功电量的累计值；用电设备的三相电压不平衡度测量。

2、三相电压、三相电流的谐波测量:

1）分析至31次谐波

2）2至31次谐波的畸变率

3）谐波总畸变率

4）显示谐波柱状图

5）显示三个周波的谐波曲线图，包括三相电压、电流。

3、曲线采集：

1）采集一个抽油机冲程周期内的有功功率、各相电压、电流的变化曲线。

2）采集抽油机示功图曲线，根据仪器所带的位移、载荷传感器输出信号可以采集抽油机光杆功率随冲程高度变化的曲线，载荷、位移数据传输为无线传输。

3）计算抽油机的冲程周期、冲次数。

4、抽油机平衡率：

1）采集一个抽油机冲程周期的上冲程电流最大值、下冲程电流最大值，根据电流法来计算抽油机的平衡率。

2）计算一个冲程周期内的上冲程有功功率之和、下冲程有功功率之和，然后根据上、下冲程有功功率之和的比值来进行计算抽油机的平衡率。

3）根据如果抽油机配重平衡，其上下冲程内的所作负功应没有或者较少，所以增加冲程内负功的累计，通过冲程内负功所占做功的百分比，来判断配重是否合理。

5、测量数据打印：

1）打印测量时间内的基本电参数，包括数据存储序号、井号、测量起止时间、测量总时间、各相电压电流的平均值、正负有功平均值、正负无功平均值、总有功平均值、总无功平均值、总视在功率平均值、平均功率因数、频率平均值以及累计正负有功、无功电能、总有功电能、总无功电能。

2）打印抽油机一个冲程内的各相电压曲线。

3）打印抽油机一个冲程内的各相电流曲线。

4）打印抽油机一个冲程内的总有功功率曲线。

5）打印电压、电流谐波曲线。

6）打印抽油机示功图曲线，抽油机光杆功率随位移变化的曲线。

6、数据存储功能：

1）仪器配有大容量的FLASH存储器，数据存储容量高达16Mbit。

2）基本电参数有：

测量时间内的三相相电压、线电压、电流的平均值，测量时间内的平均有功功率、平均无功功率、平均视在功率、平均功率因数、平均频率，累计正负有功电能、累计正负无功电能、累计总有功电能、累计总无功电能，电压不平衡度，各相有功、无功、视在功率平均值，正负有功、无功功率平均值，各相相线电压、电流的最值，各相波形因数等。

3）抽油机参数，存储一个冲程周期内的电压、电流、有功功率曲线、示功图曲线。

4）谐波参数，存储各相电压、电流的三个周波的谐波曲线。

5）能存储100组数据。

7、数据查询功能：

1）仪器能够查询基本电参数数据，包括测量时间内的三相相电压、线电压、电流的平均值，测量时间内的平均有功功率、平均无功功率、平均视在功率、平均功率因数、平均频率，累计正负有功电能、累计正负无功电能、累计总有功电能、累计总无功电能，电压不平衡度，各相有功、无功、视在功率平均值，正负有功、无功功率平均值，各相相线电压、电流的最值，各相波形因数等。

2）抽油机参数，包括一个冲程周期内的电压、电流、有功功率曲线、示功图曲线，以及根据电流法、功率法计算抽油机的平衡率等。

3）谐波参数查询，包括查询各相电压、电流2～31次谐波的畸变率和总谐波畸变率，电压、电流的三个周波的谐波曲线以及谐波含量柱状图。

8、数据通讯：

仪器配有RS-232接口,通讯速率为115200BPS，通讯格式N,8,1。

9、供电电源：

1）仪器配有大容量锂电池组，测量时不需要外接电源。

2）仪器充满电的条件下，仪器能够连续工作时间不低于10小时（仪器关闭背光以及不带打印机的状态下）。

3）仪器充电请用仪器自带的充电器，不能与其他充电设备混用。

10、工作环境：

1）操作温度：

-10～+50℃；

2）极限工作温度：

-20～+70℃；

3）存储温度：

-40～85℃；

4）相对湿度：

≤80%不结露，86～106kPa，无腐蚀气体场所；

11、仪器主机外型尺寸：

210*160*61mm，便携式仪器。

三、测量范围及测量精度说明

1、测量范围:

项目

测量范围

相电压

30V～500V/1000V/1500V/2500V

电流

0.1～100A/250A/500A/1000A/或更高

频率

40～60Hz

功率

取决于电压、电流二者的结合

2、测量精度

参数名称

内容

单位

精度

分辨率

电压

Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca、Uo

V

0.5％

0.01％

电流

Ia、Ib、Ic、Io

A

0.5％

0.01％

有功功率

Pt、Pa、Pb、Pc、P+、P-

kW

1.0％

0.01％

无功功率

Qt、Qa、Qb、Qc、Q+、Q-

kvar

1.0％

0.01％

视在功率

S、Sa、Sb、Sc

kVA

1.0％

0.01％

功率因数

PF、PFa、PFb、PFc

0.5％

0.01％

频率

F

Hz

0.05Hz

0.01Hz

有功电能

Wp+、Wp-、Wpt

kWh

1.0％

无功电能

Wq+、Wq-、Wqt

kvarh

1.0％

其它

1.0％

四、操作说明

1、仪器面膜

图1

图2

1）液晶显示窗口：

方便用户的界面操作，以及用于用户进行数据查看以及数据查询等功能。

2）“功图”指示灯：

当仪器处于功图采集时，该灯按约1秒的频率进行闪烁，否则没有采集功图数据。

3）“运行”指示灯：

当仪器正常工作时，该指示灯应按1秒的频率进行闪烁，若不闪烁则工作不正常。

4）“电源”指示灯：

当仪器按下“开／关机”后，若仪器电源正常则该指示灯亮，否则不正确。

5）光标键，“”“”“”“”为仪器的光标键，在不同界面中有不同的含义，详细见下面操作说明。

6）确认键：

该键为目标选择确定键，当任务选择后，可以有该键进行确定。

7）“F1”键为功能键1：

在不同界面中有不同定义，详细见下面操作说明。

8）“F2”键为功能键2：

在不同界面中有不同定义，详细见下面操作说明。

9）“开／关机”键：

用于仪器的开关机用。

10）普通按键：

用于仪器的井号输入以及其它功能，具体可以参见下面操作说明。

11）“RST”键：

当仪器出现死机或不想进行完该次测量时，可以按下“RST”键，由它进行仪器复位。

仪器不论当前进行何种操作，当有该键按下时，仪器都将回到开机画面。

12）仪器充电接口：

当仪器电量不足时，将充电器的充电插头插到该处即可对仪器充电。

13）电源开关：

电源开关为电池与仪器主板连接的开关，扳到‘开’的位置上后，主板上将有电，此时如果想要开机还需要按下面膜上的按键“开／关机”，上图“9”标记处。

14）模拟输入口：

扩展用。

15）通讯、打印机数据及电源接口：

当需要数据上传的时候，将该接口的数据连线一端与计算机相连，另外一端与该接口相连接即可，当需要与打印机相连接时，将打印机的接口线的九针接口与该接口相连接，另外的25针接口与打印机通讯口相连接，电源插头与打印机电源接口相连接。

2、操作步骤：

2.1开机方法

仪器开机，首先将仪器右侧的电源开关扳到标有“开”的一面，此时仪器的电源接通，然后按下“开／关机”键，即可开机；当需要关机的时候，需要按下“开／关机”键将关闭仪器，另外还需要将仪器右侧的电源开关扳到关闭的状态，仪器开机将显示图3所示画面。

图3

2.2一级菜单选择

开机后，按下“”键，即可进入一级菜单选择画面图4。

在左侧画面通过移动方向键可以选择仪器将要进行的功能选项，当选定将要进行的功能后，按下“”键，即可进入到选定的二级菜单中。

图4

2.2.1抽油机电参数

选择抽油机电参数菜单项时，将显示如图5所示二级菜单选择画面：

图5

2.2.1.1电参数测量

在选定“参数测量”功能后，即可进入到该测量对象的设定画面，如图6所示：

在该画面（图6）中需要输入被测量油井的井号（见井号输入方法），输入将要测量的时间，该被测油井的冲程大约时间，以及选择背光时间。

注：

背光时间设置含义：

00秒：

关背光；

99秒：

常亮；

01-98秒：

正常设置（背光点亮时间）。

图6

井号输入方法：

右上角的数字“12”表示当前井号可以输入数字或空格；当“12”变为“AB”时表示当前井号可以输入字母或其它特殊符号。

按“F1”键可以在数字和字母间切换，如果输入字符错误可以按“F2”键删除。

注：

油井的冲程时间（可先采集示功图数据，从而获得较准确冲程时间）只是该井的一个大约冲程时间，当测试完毕后，仪器会根据测量的结果提供一个较准确的冲程周期以及该井的冲次数。

如果想舍弃该组数据，可直接按“RST”键复位，或先关机后再开机重新测量，也可直接按“”键确认存储后记下该组数据序号，然后重新测量时使用该序号直接覆盖该组数据。

当输入完毕后，按“”键即可开始电参数测量。

该测量画面共有四屏（图7--图10），可以通过“”、“”方向键进行切换。

第一屏：

左下角00:

14表示已进行的测量时间，右下角11:

06:

33表示当前时钟时间。

符号代表含义：

U为电压，I为电流，a、b、c为电压、电流所在相，如Ua为a相电压；0为零序，如I0为零序电流；PF为总功率因数；F为频率值；Pt为总有功功率；Qt为总无功功率；Wp+、Wp-、Wpt分别为正、负、总有功电能；Wq+、Wq-、Wqt分别为正、负、总无功电能；‘’、‘’箭头表示向左或右翻还有数据。

图7

第二屏：

显示界面中符号所代表的含义为：

U为电压；P表示有功功率；Q表示无功功率；S表示视在功率；ε表示电压不平衡度；＋、－表示正负；a、b、c为电参数所在相，比如Pa为a相有功功率；P+表示正总有功功率。

图8

第三屏：

U、I分别为电压、电流，a、b、c分别表示为电参数所在相，max表示电参数最大值，min表示电参数最小值；如Uamax表示a相电压最大值，Uabmax表示ab相线电压的最大值，Iamin表示a相电流最小值。

图9

第四屏：

PF表示功率因数；K表示波形因数；U、I表示电压、电流，a、b、c分别表示为电参数所在相；如PFa表示a相功率因数，KUa表示a相电压的波形因数，KIb表示b相电流的波形因数。

图10

在测量过程中，当抽油机驴头降到最低点时按F1键开始抽油机参数测量，即采集三相电压、电流以及功率在一个冲程内的曲线数据，当抽油机驴头再次降到最低点时，按F2键结束抽油机曲线参数采集。

测量时间到时，仪器将自动结束测量过程，并提示用户确认数据存储。

用户在输入存储序号后按“”键确认存储，存储序号在00-99-00之间循环变化，并自动加一，当然用户也可以根据需要人为的输入想要存储的序号。

图11

确认存储后，仪器将会提示用户是否进行数据打印，如果用户需要打印，可连接好打印机后选择“是”，再按“”键确认；如果用户不需要打印可通过“”、“”方向键直接选择“否”，再按“”键确认。

用户选择“否”时，将会显示测量过程中三相电压、电流等参数的平均值，从而方便用户查阅或记录等。

如图12所示。

图12

按“”键将返回到抽油机电参数之二级菜单选择画面（图5）。

2.2.1.2电参数查询

在查询过程中，按“F2”键返回到上一级菜单，按“”键进入选择的菜单项。

当选择电参数查询二级菜单选择项时，仪器会提示用户输入查询序号。

图13

按“”键后将会看到如下画面：

图14显示了所查询的序号，井号，测量开始、结束时间以及总测量时间。

图14

再按“”键后将会看到如图15所示画面：

通过按“”、“”方向键选择所要查询的内容，比如选择“查询电参数数据”菜单项，可看到如下四屏数据（图16—图19）：

图15

图16图18

图17图19

按F2键将返回到电参数查询二级菜单（图5），选择“查询抽油机参数”菜单项，按确认键后可看到图20所示画面：

图20

在该屏选择任一菜单项，如果无数据，则会出现图21所示提示。

图21

选择查询电压曲线菜单项时，仪器将显示三相相电压在冲程时间内的电压波形如图22所示：

图22

选择查询电流曲线菜单项时，仪器将显示三相相电流在冲程时间内的电流波形如图23所示。

Ia上表示上冲程的电流值，Ia下表示下冲程的电流值。

按“”键可以查看Ib和Ic的电流曲线以及对应上下冲程的最大最小值。

图23

选择查询有功功率曲线菜单项时，仪器将显示总功率在冲程时间内的功率波形如图24所示。

P上sum表示上冲程内的功率总和，P下sum表示下冲程内的功率总和，P负sum表示方的功率总和。

图24

选择查询谐波参数，通过移动方向键在图25中选择待查看的具体项。

图25

比如选择电压Ua时，按确认键，用户将会看到图26所示画面。

在该画面中显示了0-31次各次谐波的谐波分量以及总谐波含量。

图26

按“”键可看到该相的谐波曲线以及各次谐波分量的柱状图。

在查看A相电压或电流谐波数据时，按“F1”一次叠加B相的波形，再按“F1”叠加C相的波形，第三次按“F1”只显示A相的波形，如是反复。

按“F2”键返回到上一级菜单。

图27

2.2.1.3电参数通讯

当需要将电参数数据上传到上位机时，选择电参数通讯子菜单项，则仪器提示如图28所示画面：

图28

2.2.1.4电参数打印

当选择电参数打印菜单项时，仪器会提示用户输入打印序号。

图29

确认后将显示图30所示画面。

该画面显示了待打印序号的井号，测量开始、结束时间以及测量总时间。

图30

再次确认后，会提示用户选择待打印的参数，通过键盘可直接选择待打印项。

图31

在该屏选择任一菜单项（0-9），如果无数据，则提示用户无数据。

图32

如有数据，则提示用户：

正在打印，请稍等…

图33

打印完毕后，会提示用户是否继续打印。

用户可根据需要进行选择。

选择“否”按确认键返回到抽油机电参数二级菜单（图5）；如选择“是”按确认键将返回到电参数打印界面，再重复以上步骤。

图34

2.2.2抽油机示功图

选择抽油机示功图菜单项，将显示左侧二级菜单选择画面（图35）：

图35

2.2.2.1示功图采集

选择示功图采集菜单项时，会提示用户输入井号（井号输入方法详见2.2.1.1电参数测量）：

图36

输入井号按确认键后，会提示用户。

在采集示功图前，先将无线接收器接到仪器上，再将示功图无线采集器安装好，并打开电源，详细步见附录《无线功图采集步骤说明》。

图37

采集完毕后，将显示该抽油机的示功图，冲程，冲程周期，冲次，最大、最小载荷数据。

按确认键输入存储序号后将保存该组示功图数据，按“F2”键将舍弃该组数据并重新采集。

图38

2.2.2.2示功图查询

在查询过程中，按“F2”键返回到上一级菜单，按“”键进入选择的菜单项。

当选择示功图查询二级菜单选择项时，仪器会提示用户输入查询序号。

图39

按“”键后将会看到左侧画面。

该画面显示了待查询的序号，井号以及测量时间。

图40

再次按“”键将会看到图41所示画面。

该画面显示了该抽油机的示功图，冲程，冲程周期，冲次，最大、最小载荷数据。

按“F2”键或“”键将返回到抽油机示功图二级菜单画面。

图41

2.2.2.3示功图通讯

操作步骤同2.2.1.3电参数通讯。

2.2.2.4示功图打印

操作步骤基本同2.2.1.4电参数打印，区别是在该项不用选择打印项，直接按确认即可打印。

2.2.3电池电量查询

在该菜单项下，用户可以查看电池电压以及电池电量。

当用户发现电量不足的时候应及时进行充电，以免造成不必要的麻烦。

图42

2.2.4日期时间校准

在该菜单项下，用户可以通过“”、“”键选择需要调整的项，通过数字键直接更改仪器的时间或日期。

图43

2.3电压夹及电流互感器的使用方法

注意:

用户在进行现场接线时必须带绝缘手套，接好接地线!

2.3.1电压夹使用方法

电压夹应夹在导线裸露的地方，比如螺丝与导线连接处或刀开关下方，电压夹应依次按照从控制箱的左侧或右侧顺序将仪器电压夹所标示的A、B、C方向进行放置。

用户如果进行三相三线制测量，仪器所配的中性线夹可以不用连接。

2.3.2电流互感器使用方法

电流互感器在使用时应注意电流互感器的电流方向，在互感器上贴有“＋”“－”，“＋”表示电流的流入方向，“－”表示电流的流出方向，在使用时一定要注意电流从变压器方向流入电机，即流出方向要指向电机。

另外，要注意电压夹与电流互感器要一一对应，比如说，A相电压一定要与仪器的A相电流互感器相对应，同理B电压一定要与仪器的B电流互感器相对应，C电压一定要与仪器的C电流互感器相对应，否则测量的数据将不正确。

2.3.3接地线连接方法

将接地线分别夹在仪器外壳和接地桩上（或配电箱外壳上）即可。

2.4示功图采集传感器的使用方法

详细步骤见附录《无线功图采集步骤说明》。

2.5充电方法

将仪器所配的充电器与仪器连接好，即充电器的充电接口与仪器的“充电”接口相连接，然后将充电器的电源插到交流220V电源上进行充电，此时可以看到充电器充电指示灯在闪烁，当电池电量充满后，充电器的充电指示灯将停止闪烁，说明电量已经充满，充满电仪器可以连续工作不低于10小时（不带打印机），充电时间约8小时，同时仪器具有电池电量检测功能。

注：

电池在充电的时候可能存在充电器指示灯指示电量已满，但是通过仪器查询电池电量却未满的现象，出现此种现象的原因是由于电池保护板的起到了保护作用，此时用户需要将电池的充电插头拔下，过一会（大约5分钟左右）再将充电插头插上，重复上述操作可以将电池充满电。

2.6打印机使用方法

将打印连接线与仪器的“通讯打印”接口相连接，连接好后将数据线的另一端（25脚一端）与打印机的数据口相连接，电源接口与打印机的电源接口相连接。

如果仪器在办公室使用而不是在野外的话，应尽量用仪器所配的打印机供电电源（该电源为交流220V供电），这样可以节省电池电量，也可以增加电池的使用寿命，打印机在打印时功耗较大，打印电流约1.5～2A。

2.6.1打印机安装纸卷与上纸

Ø首先取下打印机的前盖板。

Ø取下纸卷轴，安上新纸卷，将纸轴放回到打印机的导槽内，并确认纸卷轴已安装牢固，不会掉出。

Ø将纸端剪成三角形或剪齐。

Ø接通打印机电源打印机走纸一点行后，按下SEL键、使SEL指示灯灭，再按LF键使机头转动，用手将纸头送入机头下面的入纸口处，纸便会徐徐进入机头，直到纸头从机头的正前方露出为止，再按下LF或SEL键，机头停止转动，盖上打印机前盖板，将纸从前盖板出纸口中穿出。

2.6.2面板按钮及指示灯含义

打印机面板上有一红色电源指示灯和两个按钮“SEL”和“LF”，指示灯亮表示打印机工作在在线状态，反之离线状态。

按钮“SEL”“LF”可以改变打印机的工作状态，其中包括自检测方式、在线离线方式、送纸方式。

2.6.2.1自检测方式

进入自检测方式有两种方法：

Ø先按住“SEL”键后再接通打印机电源，松手后即开始自检测打印。

Ø在打印机接通电源和任何时间里，按一下“SEL”键，使指示灯灭；按下“LF”不松手，跟着马上按下“SEL”键，两键都松手后即开始自检测打印。

Ø退出自检测的两种方法：

Ø等打印机自检测清样后，打印机自动退出。

Ø在打印机自检测过程中，按下“SEL”键即可。

2.6.2.2在线离线方式

上电或退出自检测方式后，打印机进入在线方式，在线指示灯亮。

按下“SEL”键，指示灯灭，进入离线工作方式，再次按下“SEL”键，又重新进入在线方式。

“SEL”键的另一个功能是在打印过程中实现暂停，如果在打印过程中按下“SEL”键，松手后，打印机在打印完当前一行字符后，会暂停下来，这时可以进入送纸方式。

再次按下“SEL”键，松手后，打印机又继续打印。

2.6.2.3送纸方式

指示灯灭后，如果需要走纸，按下“LF”键，松手后，打印机将空走送纸，再次按下“LF”键，松手后，打印机停止送纸，这时可以按下“SEL”键，打印机又回到在线方式，另外在打印机送纸过程中按“SEL”键，打印机可直接进入在线方式。

2.6.3打印机使用注意事项

为了确保打印机能正常工作，特别要注意不要随意拆卸打印机头！

Ø如果打印机长时间不使用，请不要将打印机电源接通。

Ø如果发生打印机工作不正常时，请关闭打印机电源。

Ø使用打印机电源必须使用所配电源适配器或仪器本身自带电源，否则可能引起打印机工作不正常，甚至损坏打印机机头。

Ø更换纸卷时请注意打印机头上是否有纸屑，如果有请轻轻吹去。

Ø打印机在打印时不能撕纸，更不能反向拽纸。

Ø更换色带盒时，不要用大力压色带盒，否则可能压坏机头上的塑料轮轴。

Ø保持打印机工作温度在0～50℃，能有效延长机头寿命,保持打印机控制板干净无尘土。

五、通讯数据表及数据处理说明

读数据功能码：

03H

命令：

FFH、03H、开始地