[实用新型]一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统

说明书

本实用新型提供一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统，包括井场电网系统、压裂撬与远程控制PC，所述井场电网系统包括高压开关柜，高压开关柜连接中压变频器输入端；所述压裂撬包括变频电机，变频电机连接有压裂泵，所述变频电机与压裂泵作为输入端连接在数据采集模块上，所述数据采集模块的输出端连接控制柜，控制柜连接在中压变频器输出端上，上述各部件均通过电缆连接，所述控制柜通过以太网还连接有网络摄像头与远程控制PC，解决了大功率电驱动压裂装备因过大过重而难以布局在压裂撬上的问题，同时可实现自动试压与盘泵操作，提高了压裂作业效率。

技术领域

本实用新型属于油气开发与增产装备技术领域，具体涉及一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统。

背景技术

压裂泵设备是提高油气采收率和页岩油气等非常规资源开采的重要装备。传统压裂泵设备大多采用柴油机驱动，通过改变柴油机的转速和传动箱的档位来调节压裂泵的转速，从而控制注入压裂液的排量，但这种方案存在排量控制不够灵活、燃油消耗量大、排放超标、环境污染严重等问题。近年来，随着页岩气开采规模的不断扩大，采用传统柴油机驱动的压裂泵送设备越来越难以满足实际需求。

针对这些问题，采用交流变频电机代替柴油机和传动箱直接驱动压裂泵的技术方案应运而生。这种方案具有噪音小，环境污染小，控制灵活等优点，优化了压裂作业。目前市场上已出现一定规模的电驱压裂设备，但功率较小，难以满足压裂功率需求的激增，且低压大功率变频器在接入电网时往往会产生谐波效应，影响其它设备正常运行。

因此，考虑如何将中高压变频器应用于压裂泵设备具有重大意义。中高压变频器不仅能提供更大的功率，而且这种变频器集成有移相整流变压器，采用18脉以上的多重化整流方式，谐波电流小，未来必将逐步成为压裂泵设备的主流。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统，该系统能够实现电驱压裂泵设备系统的集成和撬装化成套。

本实用新型所采用的技术方案是一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统，包括井场电网系统、压裂撬与远程控制PC，所述井场电网系统包括高压开关柜，高压开关柜连接中压变频器输入端；所述压裂撬包括变频电机，变频电机连接有压裂泵，所述变频电机与压裂泵作为输入端连接在数据采集模块上，所述数据采集模块的输出端连接控制柜，控制柜连接在中压变频器输出端上，所述控制柜通过以太网还连接有网络摄像头与远程控制PC。

本实用新型的特点还在于：

其中所述数据采集模块包括采集单元，采集单元连接交换机，交换机还连接有嵌入式PC；

其中所述采集模块分别连接有转速传感器、压力传感器、温度传感器、位移传感器、液位传感器和堵塞信号传感器；

其中所述交换机一端设置有网关与触屏，交换机另一端连接有POE供电器与网络摄像头；

其中所述嵌入式PC包括变频器与断路器，所述嵌入式PC通过云端连接远程控制PC。

本实用新型的有益效果是

本实用新型的一种用于压裂撬的中压交流变频驱动与控制系统解决了大功率电驱动压裂装备因过大过重而难以布局在压裂撬上的问题，同时可实现自动试压与盘泵操作，提高了压裂作业效率，减轻了维护人员劳动强度，还具有视频监控压裂泵或作业区域功能，提高了设备运行的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于压裂撬的中压交流变频电驱动与控制系统的主要系统结构框图；

图2是本实用新型的一种用于压裂撬的中压交流变频电驱动与控制系统的主电路电气原理图；

图3是本实用新型一种用于压裂撬的中压交流变频电驱动与控制系统的控制系统框图；