電驅壓裂泵注設備及機組供電系統的制作方法

本發明屬于壓裂泵注設備，涉及一種電驅壓裂泵注設備及機組供電系統。

背景技術：

1、隨著非常油氣勘探開發力度的增大，電驅壓裂裝備以其便捷性、環保性、大排量優勢被越來越多的使用。傳統電驅壓裂機組施工所需電能功率較大，而往往壓裂作業井場多坐落于山區偏遠地帶，井場本地的電網帶載能力有限，難以滿足壓裂施工的功率要求，同時在壓裂作業時對電網沖擊較大，嚴重影響電網系統的穩定性。

2、因此，亟需研制一種穩定可靠的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，實現高效的壓裂作業。

技術實現思路

1、本發明的目的是提供一種電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，解決了現有技術的電驅壓裂車/撬在壓裂現場電網功率不足、對電網沖擊大的問題。

2、本發明所采用的技術方案是，一種電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，電驅壓裂泵注設備機組包括多個電驅壓裂泵注設備，每一個電驅壓裂泵注設備設置在一個純電重載底盤車上，每個電驅壓裂泵注設備各自通過直流母線與開關柜連接，開關柜通過直流母線與變壓整流單元一端連接，變壓整流單元另一端外接有高壓電源。

3、本發明的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征還在于：

4、所述的開關柜、直流母線和變壓整流單元組成機組供電系統。

5、所述的每一個電驅壓裂泵注設備的結構是，包括儲能單元、變頻一體電機、傳動軸、壓裂泵、吸入管匯和排出管匯，儲能單元通過電纜分別與純電重載底盤車和變頻一體電機相連；變頻一體電機通過傳動軸與壓裂泵相連；壓裂泵的吸入口接吸入管匯，壓裂泵的排出口接排出管匯。

6、所述的儲能單元內部又包括相互連接的電池組、bms管理系統和充電單元。

7、所述的外接的高壓電源通過變壓整流單元將高壓交流電轉換為直流電輸送到直流母線上，電驅壓裂泵注設備中的變頻一體電機與直流母線相連，儲能單元中的電池組與直流母線和純電重載底盤車相連，bms管理系統通過通訊線纜分別與充電單元、電池組相連。

8、本發明的有益效果是，1)本發明中電驅壓裂泵注設備的重載底盤車為純電驅動，通過儲能單元電能提供行駛過程中動力來源，達到減小污染、降低排放效果。2)電驅壓裂泵注設備為機組供電系統和自身儲能單元兩種供電方式。在壓裂過程中可使用網電和儲能單元協同工作，共同提供電驅泵注壓裂設備機組所需電能。可降低所需的網電功率，進而節約電力成本，具有一定的經濟性。3)壓裂作業時，若網電功率不足，或機組負載過大，電驅壓裂泵注設備自帶的儲能單元可進行電能補充，達到平衡系統功率的效果，從而降低電驅壓裂泵注設備對網電的沖擊，降低機組峰值功率，大大提升電驅壓裂泵注設備的適應性。4)電驅壓裂泵注設備上的儲能單元可作為備用電源，可有效降低因網電故障造成壓裂施工停機的風險，減小生產損失。

技術特征：

1.一種電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征在于：電驅壓裂泵注設備機組包括多個電驅壓裂泵注設備(1)，每一個電驅壓裂泵注設備(1)設置在一個純電重載底盤車(11)上，每個電驅壓裂泵注設備(1)各自通過直流母線(2)與開關柜(4)連接，開關柜(4)通過直流母線(2)與變壓整流單元(3)一端連接，變壓整流單元(3)另一端外接有高壓電源。

2.根據權利要求1所述的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征在于：所述的開關柜(4)、直流母線(2)和變壓整流單元(3)組成機組供電系統。

3.根據權利要求1所述的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征在于：所述的每一個電驅壓裂泵注設備(1)的結構是，包括儲能單元(12)、變頻一體電機(13)、傳動軸(14)、壓裂泵(15)、吸入管匯(16)和排出管匯(17)，儲能單元(12)通過電纜分別與純電重載底盤車(11)和變頻一體電機(13)相連；變頻一體電機(13)通過傳動軸(14)與壓裂泵(15)相連；壓裂泵(15)的吸入口接吸入管匯(16)，壓裂泵(15)的排出口接排出管匯(17)。

4.根據權利要求3所述的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征在于：所述的儲能單元(12)內部又包括相互連接的電池組(121)、bms管理系統(122)和充電單元(123)。

5.根據權利要求4所述的電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，其特征在于：所述的外接的高壓電源通過變壓整流單元(3)將高壓交流電轉換為直流電輸送到直流母線2)上，電驅壓裂泵注設備(1)中的變頻一體電機(13)與直流母線(2)相連，儲能單元(12)中的電池組(121)與直流母線(2)和純電重載底盤車(11)相連，bms管理系統(122)通過通訊線纜分別與充電單元(123)、電池組(121)相連。

技術總結
本發明公開了一種電驅壓裂泵注設備及機組供電系統，電驅壓裂泵注設備機組包括多個電驅壓裂泵注設備，每一個電驅壓裂泵注設備設置在一個純電重載底盤車上，每個電驅壓裂泵注設備各自通過直流母線與開關柜連接，開關柜通過直流母線與變壓整流單元一端連接，變壓整流單元另一端外接有高壓電源。本發明的裝置，通過儲能單元電能提供行駛過程中動力來源，達到減小污染、降低排放效果；在壓裂過程中可使用網電和儲能單元協同工作，共同提供電驅泵注壓裂設備機組所需電能，降低所需的網電功率，進而節約電力成本，降低機組峰值功率，大大提升電驅壓裂泵注設備的適應性，有效降低因網電故障造成壓裂施工停機的風險，減小生產損失。

技術研發人員：田應成,唐成,李磊,張正祖,張力,宋學蓮,王博芳
受保護的技術使用者：中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21