本實用新型屬于供電設(shè)備領(lǐng)域,涉及一種油田作業(yè)領(lǐng)域中所用的電動修井機、電動測井車、電動試井車的供電裝置,具體是脈沖蓄能供電裝置。
背景技術(shù):
目前國內(nèi)的油田,井場變壓器容量都在30-80kVA左右,屬于小電網(wǎng)供電。受井場變壓器容量限制,配備電機功率較小,影響了作業(yè)時效。電動修井機,絕大部分采用的是超級電容組為蓄能單元,通過修井機超級電容組與整流器與逆變器之間直流母線連接,控制系統(tǒng)采用直接的傳感器開關(guān)進行充放電,沒有雙向直流變換器的升壓控制功能。當(dāng)超級電容電壓降低時,并不能提供足夠電壓的電能。而電動測井車在水平井測井過程中,電機正向驅(qū)動,受電纜拉力作用,電機反向轉(zhuǎn)動,此時電機再生電能無法回收利用,不配備蓄能裝置易燒壞變頻器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有電動修井機、電動測井車供電容量不足的現(xiàn)場條件下,無法正常發(fā)揮出應(yīng)有的效能的問題,本實用新型提出了一種脈沖蓄能供電裝置,其具體技術(shù)方案如下:
脈沖蓄能供電裝置,包括連接在電網(wǎng)輸出端的充電保護單元,所述充電保護單元的輸出端與整流單元連接,整流單元的輸出端與逆變器連接,所述逆變器的輸出端連接變頻電機;所述整流單元與逆變器之間連接有直流母線,直流母線上連接有雙向直流變換器,雙向直流變換器與超級電容組連接;所述雙向直流變換器及超級電容組的控制輸入端分別與智能單元連接,智能單元分別與人機界面、指重傳感器及所述充電保護單元連接。
有益效果:井下作業(yè)前,對脈沖蓄能裝置的人機界面輸入現(xiàn)場變壓器容量及其它運行參數(shù),電網(wǎng)輸入電能經(jīng)充電保護單元進行限流保護后進入整流單元,三相交流電變?yōu)橹绷麟娫?;?dāng)變壓器容量足夠提升或下放負載時,智能控制單元采集到指重傳感器信號,接通電網(wǎng)線路,直接由電網(wǎng)提供電能;當(dāng)變壓器容量不足以提升或下放負載時,超級電容組電能經(jīng)雙向直流變換器釋放到直流母線,從而以達到補充電能的目的;當(dāng)修井機將負載提升出井口后進行懸停、卸扣作業(yè)時,或者測井車處于做輔助工作時,電機處于不工作狀態(tài),對能量的需求大幅度的減少,此時交流電網(wǎng)的富余能量通過直流母線給超級電容組補充電能,為下一次的作業(yè)做準備;當(dāng)修井機處于減速和下降狀態(tài)、測井車處于減速或測水平井時,電機處于再生制動狀態(tài),也是將富余能量給超級電容組補充電能。結(jié)構(gòu)簡單、操作及使用方便且實用性強。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
為了便于理解,下面結(jié)合圖1對本實用新型作出進一步的說明:
實施例1:脈沖蓄能供電裝置,包括連接在電網(wǎng)輸出端的充電保護單元,所述充電保護單元的輸出端與整流單元連接,整流單元的輸出端與逆變器連接,所述逆變器的輸出端連接變頻電機;所述整流單元與逆變器之間連接有直流母線,直流母線上連接有雙向直流變換器,雙向直流變換器與超級電容組連接;所述雙向直流變換器及超級電容組的控制輸入端分別與智能單元連接,智能單元分別與人機界面、指重傳感器及所述充電保護單元連接。
具體的,電網(wǎng)來的三相交流電源經(jīng)過整流單元后,將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源,通過直流母線供逆變器使用,逆變器的輸出電力驅(qū)動三相電機工作;同時,直流母線送到雙向直流變換器,該變換器為雙向工作制,能夠?qū)崿F(xiàn)從超級電容組到直流母線、直流母線到超級電容組的雙向流動,完成電能補償功能;此外,在超級電容組電壓下降時,雙向直流變換器能夠起到升壓控制的效果;作業(yè)時,將輸入電流控制在變壓器額定輸出電流以下,確保變壓器不過載;當(dāng)修井機處于提升的工作狀態(tài)、測井車下放或上提電纜時,電機負荷加大,在交流電源所提供的能量有限時,母線電壓將下降,當(dāng)超級電容組的電壓與直流母線電壓之差大于設(shè)定值時,超級電容組所儲存的能量將通過雙向直流變換器到達直流母線上,與原交流電源提供的能量共同為電動機提供能量,當(dāng)超級電容組的容量足夠時就可以使直流母線所需的能量得到補償,使修井機、測井車可以在外接交流電源提供的能量不足的情況下,仍可以滿負荷工作;當(dāng)修井機將負載提升出井口后進行懸停、卸扣作業(yè)時,或者測井車處于做輔助工作時,電機處于不工作狀態(tài),對能量的需求大幅度的減少,此時交流電網(wǎng)的富余能量通過直流母線給超級電容組補充電能,為下一次的作業(yè)做準備;當(dāng)修井機處于減速和下降狀態(tài)、測井車處于減速或測水平井時,電機處于再生制動狀態(tài),也是將富余能量給超級電容組補充電能;智能單元實時采集指重傳感器電信號,利用變壓器容量可提升的負載重量,減少對超級及電容組的充放電次數(shù),延長使用壽命。
有益效果:結(jié)構(gòu)簡單、操作及使用方便且實用性強。有效的解決了現(xiàn)有電動修井機、電動測井車供電容量不足的現(xiàn)場條件下,無法正常發(fā)揮出應(yīng)有的效能的問題。