本發(fā)明屬于壓裂泵注設備，涉及一種電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著非常油氣勘探開發(fā)力度的增大，電驅(qū)壓裂裝備以其便捷性、環(huán)保性、大排量優(yōu)勢被越來越多的使用。傳統(tǒng)電驅(qū)壓裂機組施工所需電能功率較大，而往往壓裂作業(yè)井場多坐落于山區(qū)偏遠地帶，井場本地的電網(wǎng)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(yè)時對電網(wǎng)沖擊較大，嚴重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2、因此，亟需研制一種穩(wěn)定可靠的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，實現(xiàn)高效的壓裂作業(yè)。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術的電驅(qū)壓裂車/撬在壓裂現(xiàn)場電網(wǎng)功率不足、對電網(wǎng)沖擊大的問題。

2、本發(fā)明所采用的技術方案是，一種電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，電驅(qū)壓裂泵注設備機組包括多個電驅(qū)壓裂泵注設備，每一個電驅(qū)壓裂泵注設備設置在一個純電重載底盤車上，每個電驅(qū)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(fā)明的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，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(tǒng)。

5、所述的每一個電驅(qū)壓裂泵注設備的結(jié)構(gòu)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(nèi)部又包括相互連接的電池組、bms管理系統(tǒng)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(zhuǎn)換為直流電輸送到直流母線上，電驅(qū)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(tǒng)通過通訊線纜分別與充電單元、電池組相連。

8、本發(fā)明的有益效果是，1)本發(fā)明中電驅(qū)壓裂泵注設備的重載底盤車為純電驅(qū)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(qū)壓裂泵注設備為機組供電系統(tǒng)和自身儲能單元兩種供電方式。在壓裂過程中可使用網(wǎng)電和儲能單元協(xié)同工作，共同提供電驅(qū)泵注壓裂設備機組所需電能。可降低所需的網(wǎng)電功率，進而節(jié)約電力成本，具有一定的經(jīng)濟性。3)壓裂作業(yè)時，若網(wǎng)電功率不足，或機組負載過大，電驅(qū)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(tǒng)功率的效果，從而降低電驅(qū)壓裂泵注設備對網(wǎng)電的沖擊，降低機組峰值功率，大大提升電驅(qū)壓裂泵注設備的適應性。4)電驅(qū)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(wǎng)電故障造成壓裂施工停機的風險，減小生產(chǎn)損失。

技術特征：

1.一種電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，其特征在于：電驅(qū)壓裂泵注設備機組包括多個電驅(qū)壓裂泵注設備(1)，每一個電驅(qū)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(qū)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(jù)權利要求1所述的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，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(tǒng)。

3.根據(jù)權利要求1所述的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，其特征在于：所述的每一個電驅(qū)壓裂泵注設備(1)的結(jié)構(gòu)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(jù)權利要求3所述的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，其特征在于：所述的儲能單元(12)內(nèi)部又包括相互連接的電池組(121)、bms管理系統(tǒng)(122)和充電單元(123)。

5.根據(jù)權利要求4所述的電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，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(zhuǎn)換為直流電輸送到直流母線2)上，電驅(qū)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(tǒng)(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(jié)
本發(fā)明公開了一種電驅(qū)壓裂泵注設備及機組供電系統(tǒng)，電驅(qū)壓裂泵注設備機組包括多個電驅(qū)壓裂泵注設備，每一個電驅(qū)壓裂泵注設備設置在一個純電重載底盤車上，每個電驅(qū)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(fā)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(wǎng)電和儲能單元協(xié)同工作，共同提供電驅(qū)泵注壓裂設備機組所需電能，降低所需的網(wǎng)電功率，進而節(jié)約電力成本，降低機組峰值功率，大大提升電驅(qū)壓裂泵注設備的適應性，有效降低因網(wǎng)電故障造成壓裂施工停機的風險，減小生產(chǎn)損失。

技術研發(fā)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(fā)日：
技術公布日：2024/10/21