一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置。
【背景技術】
[0002]作為頁巖氣項目中的重要設備，電驅壓裂泵的大功率運行問題一直受到高度重視。
[0003]單臺壓裂泵電機額定功率為4500KW，額定電流為1000A。當壓裂施工，幾臺壓裂泵同時滿負荷運行時，會對電網帶來高負荷，這樣就對電網就有較高要求。如果電網不能夠承受大電流帶來的沖擊，將會造成高壓進線開關柜跳閘，使整個壓裂機組處于癱瘓狀態，影響正常壓裂施工。如若高壓進線開關柜保護設置不合理，就會對整個進線電網造成沖擊，帶來極大危害，輕則造成設備損壞，重則可能會造成高壓事故。所以壓裂泵功率保護是生產過程中非常重要的一個問題。
[0004]現有的壓裂泵功率保護措施主要是在各個進線開關柜設定保護值，當電流過高時，將會跳閘達到對開關柜及電網保護的目的，這種保護方式的主要特點:
[0005]I)可靠性不高，個體差異大，每個開關柜保護參數設置都不同；
[0006]2)有效性較差，如若設置不合理，將不能夠跳閘保護；
[0007]3)保護恢復時間長，一旦跳閘保護后，需要人工對開關柜進行再次合閘，影響施工進度。
[0008]因此研制一種針對壓裂泵電網進線的功率限制保護替代傳統的設備跳閘保護將變得愈加重要和迫切。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，降低了功率超出電網額定功率發生的概率以及大功率對設備的損壞的概率。
[0010]本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的:一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，它包括HM1、PLC、變頻器、壓裂泵、開關柜通訊裝置和報警裝置，所述的PLC的初始數據設置輸入端與HMI連接，PLC的實際功率采集端與開關柜通訊裝置連接，PLC的輸出端與變頻器連接，變頻器的變頻輸出端與壓裂泵連接；變頻器的電機轉速輸出端與PLC連接，PLC的數據顯示輸出端與HMI連接，PLC的報警輸出端與報警裝置連接。
[0011]所述的HMI和PLC之間通過工業以太網連接。
[0012]所述的變頻器為中壓變頻器。
[0013]所述的PLC的初始數據設置輸入端接收的數據包括電網最大承受功率額定值和穩定功率值。
[0014]本實用新型的有益效果是:(I)本實用新型解決了功率超限引起開關柜跳閘后恢復時間長的技術問題，而且大大降低了功率超出電網額定功率發生的概率及大功率對設備的損壞的概率；(2)本實用新型針對電驅壓裂泵進行設計，不但大大降低了經濟成本，提高了壓裂效率，縮短了壓裂周期，而且能滿足經濟高效開發油氣藏的需要；(3)本發明具有可靠性高、保護范圍靈活、響應速度快、維護成本低的優點，能做到預防性前端控制，避免造成施工間斷。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，它包括HM1、PLC、變頻器、壓裂泵、開關柜通訊裝置和報警裝置，所述的PLC的初始數據設置輸入端與HMI連接，PLC的實際功率采集端與開關柜通訊裝置連接，PLC的輸出端與變頻器連接，變頻器的變頻輸出端與壓裂泵連接；變頻器的電機轉速輸出端與PLC連接，PLC的數據顯示輸出端與HMI連接，PLC的報警輸出端與報警裝置連接。
[0018]所述的HMI和PLC之間通過工業以太網連接。
[0019]所述的變頻器為中壓變頻器。
[0020]所述的PLC的初始數據設置輸入端接收的數據包括電網最大承受功率額定值和穩定功率值。
[0021]PLC接收來自通過HMI設置的最大承受功率額定值和通過開關柜通訊裝置發送的實際功率，將兩者進行比較:
[0022]若實際功率達到最大承受功率額定值的百分之八十五，PLC輸出功率高報警信號至報警裝置；
[0023]若實際功率達到最大承受功率額定值的百分之九十五，PLC會產生功率超高故障報警信號至報警裝置，并自動調節壓裂泵的輸出泵沖。在自動調節的時候，不能夠增加壓裂泵泵沖；當實際采集功率低于最大承受功率額定值的百分之九十五的時候，點擊設置在HMI上的功率鎖定解除按鈕，才能對壓裂泵泵沖進行操作；當實際采集功率高于最大承受功率額定值的第二比例的時候，點擊功率鎖定解除按鈕無效。
[0024]所述的PLC可采用專利號為CN 202600428 U中的PLC可編程程序控制器。
【主權項】
1.一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，其特征在于:它包括HM1、PLC、變頻器、壓裂泵、開關柜通訊裝置和報警裝置，所述的PLC的初始數據設置輸入端與HMI連接，PLC的實際功率采集端與開關柜通訊裝置連接，PLC的輸出端與變頻器連接，變頻器的變頻輸出端與壓裂泵連接；變頻器的電機轉速輸出端與PLC連接，PLC的數據顯示輸出端與HMI連接，PLC的報警輸出端與報警裝置連接。
2.根據權利要求1所述的一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，其特征在于:所述的HMI和PLC之間通過工業以太網連接。
3.根據權利要求1所述的一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，其特征在于:所述的變頻器為中壓變頻器。
4.根據權利要求1所述的一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，其特征在于:所述的PLC的初始數據設置輸入端接收的數據包括電網最大承受功率額定值和穩定功率值。
【專利摘要】本實用新型公開了一種電驅壓裂泵功率限制保護裝置，它包括HMI、PLC、變頻器、壓裂泵和、開關柜通訊裝置和報警裝置，所述的PLC的初始數據設置輸入端與HMI連接，PLC的實際功率采集端與開關柜通訊裝置連接，PLC的輸出端與變頻器連接，變頻器的變頻輸出端與壓裂泵連接；變頻器的電機轉速輸出端與PLC連接，PLC的數據顯示輸出端與HMI連接，PLC的報警輸出端與報警裝置連接。本實用新型具有可靠性高、保護范圍靈活、響應速度快、維護成本低等優點，能做到預防性前端控制，避免造成施工間斷。
【IPC分類】G05B19-05, G05F1-66
【公開號】CN204287890
【申請號】CN201420840345
【發明人】趙崇勝, 程明皓, 吳強
【申請人】四川宏華電氣有限責任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月26日