一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，包括多个发电机组，每个发电机组各自通过一个发电机控制柜与600V交流母排连接；在600V交流母排上还连接有多个整流柜、多个交流600V供电柜和多个600V/400V变压器；所有整流柜共同与810V直流母排连接，810V直流母排连接有多个直流810V供电柜，每个直流810V供电柜与一个钻机的电动机构连接；每个交流600V供电柜与一个钻机的电动机构连接；所有600V/400V变压器共同与400V交流母排连接，400V交流母排连接有多个交流400V供电柜，每个交流400V供电柜与一个钻机的辅助电机连接。本实用新型的结构简单，工作可靠。
【专利说明】
一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统
技术领域
[0001]本实用新型属于交流变频设备技术领域，涉及一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统。
【背景技术】
[0002]目前，交流变频石油钻机均各自独立配套发电机组、整流柜、变压器等，通过各自钻机内部电网给各用电设备进行供电。当在同一陆地区域或人工岛上进行多台钻机工厂化同时作业时，常规变频钻机的供电方式则存在诸多弊端:发电机组配套数量过多，造成井场占地面积过大;各钻机间动力系统独立，无法实现电能共享，电网抗冲击能力差;整流柜、变压器等无法统一配置规划，造成系统成本增加。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，解决了现有技术中存在交流变频电驱动钻机工厂化作业时，动力系统占地面积大、设备配置成本高的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，包括位于现场的多个发电机组，每个发电机组各自通过一个发电机控制柜与600V交流母排连接;在600V交流母排上还连接有多个整流柜、多个交流600V供电柜和多个600V/400V变压器；
[0005]所有整流柜共同与810V直流母排连接，810V直流母排连接有多个直流810V供电柜，每个直流81OV供电柜与一个钻机的电动机构对应连接；
[0006]每个交流600V供电柜与一个钻机的电动机构对应连接；
[0007]所有600V/400V变压器共同与400V交流母排连接，400V交流母排连接有多个交流400V供电柜，每个交流400V供电柜与一个钻机的辅助电机对应连接。
[0008]本实用新型的交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，其特征还在于:
[0009 ]所有的发电机控制柜、整流柜、810 V直流母排、直流810 V供电柜、交流600V供电柜、600V交流母排、600V/400V变压器、400V交流母排、交流400V供电柜全部集成安装在一个移动式房体中。
[0010]发电机组和发电机控制柜一一对应设置;整流柜、600V/400V变压器设置为多个；直流810V供电柜、交流600V供电柜、交流400V供电柜的设置数量与变频钻机的数量一致。
[0011]本实用新型的有益效果是，根据钻井工艺以及钻进阶段的不同，同时作业的几部钻机不会同时处于用电的高峰期，故该集中供电系统柴油发电机组配置容量相对于常规钻机独立配套发电机组容量的总和大幅降低，可作为陆地多台交流变频钻机同时作业的工厂化钻井动力系统;也可适用于人工岛等多台交流变频钻机同时作业的动力系统。
[0012]与传统的交流变频钻机动力系统相比，该集中供电系统的优点是:
[0013]I)统一进行发电机组动力配置，可大大降低多套钻机独立配置机组时的容量需求，进而减少井场占地面积。
[0014]2)通过810V直流母排能量共享，可实现其中某台钻机由于发电而产生的能量回馈后可被其他钻机消耗利用，具有节能效果。
[0015]3)通过机组、发电机柜、整流柜、600V/400V变压器等设备的统一规划配置，可大大降低工厂化作业钻机的总体成本。
[0016]4)由于直流810V、交流600V、交流400V各级电源的统一共享，将提高供电系统的抗冲击能力，提尚系统稳定性。
[0017]5)采用模块撬装化设计，结构紧凑；电缆连接均采用母排或插接装置，方便搬家及拆装，灵活性好。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的结构框图。
[0019]图中，1.发电机组，2.发电机控制柜，3.整流柜，4.810V直流母排，5.直流81OV供电柜，6.交流600V供电柜，7.600V交流母排，8.600V/400V变压器，9.400V交流母排，10.交流400￥供电柜，11.房体。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0021]参照图1，本实用新型的结构是，包括位于现场的多个发电机组I，每个发电机组I各自通过一个发电机控制柜2与600V交流母排7连接;在600V交流母排7上还连接有多个整流柜3、多个交流600V供电柜6和多个600V/400V变压器8 ；
[0022]所有整流柜3共同与810V直流母排4连接，810V直流母排4连接有多个直流810V供电柜5，每个直流81OV供电柜5与一个钻机的电动机构对应连接；
[0023 ]每个交流600V供电柜6与一个钻机的电动机构对应连接；
[0024]所有600V/400V变压器8共同与400V交流母排9连接，400V交流母排9连接有多个交流400V供电柜1，每个交流400V供电柜1与一个钻机的辅助电机对应连接。
[0025]上述所有的发电机控制柜2、整流柜3、81OV直流母排4、直流81OV供电柜5、交流600V供电柜6、600V交流母排7、600V/400V变压器8、400V交流母排9、交流400V供电柜1全部集成安装在一个移动式房体11中，便于实现统一撬装化运输。
[0026]房体11中的各个部件电缆插接口或者铜排分别通过各自的电缆与各个钻机(变频钻机)进行连接，便于实现快速拆接。
[0027]发电机组I和发电机控制柜2——对应设置为多组;整流柜3、600V/400V变压器8设置为多个，以便互相备份;直流810V供电柜5、交流600V供电柜6、交流400V供电柜10的设置数量与变频钻机的数量对应一致。
[0028]本实用新型的工作原理是，
[0029]多台发电机组I输出的三相600V交流电通过各自的发电机控制柜2实现电能的并网和解列，600V交流电汇流到600V交流母排7实现各个钻机总电源的共享；同时，通过交流600V供电柜6可实现多台钻机对600V交流电的用电需求;为了实现各个钻机变频功能电力需求，配置有多套整流柜3，将600V交流电整流为810V直流电，并输出到810V直流母排4，通过直流810V供电柜5实现各个变频钻机对810V直流电用电需求;为了满足各个钻机辅助电机等用电设备的动力需求，还配置了多套600V/400V变压器8，将600V交流电降压变为400V交流电，并输出到400V交流母排9，通过交流400V供电柜10实现各个钻机辅助电机的用电需求。最终，通过直流81OV供电柜5、交流600V供电柜6、交流400V供电柜1分别向同时作业的各个变频钻机提供其所需的直流810V、交流600V、交流400V电源。通过统一规划设计，可省掉常规钻机独立配套的整流柜，从而简化各变频钻机电传动系统。
[0030]发电机控制柜2能够根据工厂化作业过程中钻机动力需求实现各自对应机组的上线并网或下线解裂，从而实现燃油消耗的合理控制。
[0031]由于工厂化钻井作业的多台钻机在作业工况存在着差别，故各台变频钻机间的电力需求高峰也存在着时间差异，故本实用新型装置相对于常规变频钻机的独立供电系统而言，在发电机组I总体容量、整流柜3总体容量、600V/400V变压器8总体容量等方面都可进行降档配置，大大降低系统总体成本，同时变频钻机所需的井场占地面积也会大幅缩减；同时相对于单套钻机动力而言，本实用新型装置功率容量要大许多，故其承受钻井过程中载荷突变引起的能量波动的能力也大幅提升，供电系统更加稳定。
[0032]本实用新型装置，结构紧凑，工作稳定，可大大简化各变频钻机的配电系统结构，实现了多台变频钻机供电系统的统一规划。
【主权项】
1.一种交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，其特征在于:包括位于现场的多个发电机组(I)，每个发电机组(I)各自通过一个发电机控制柜(2)与600V交流母排(7)连接;在600V交流母排(7)上还连接有多个整流柜(3)、多个交流600V供电柜(6)和多个600V/400V变压器(8); 所有整流柜(3)共同与810V直流母排(4)连接，810V直流母排(4)连接有多个直流810V供电柜(5)，每个直流81OV供电柜(5)与一个钻机的电动机构对应连接； 每个交流600V供电柜(6)与一个钻机的电动机构对应连接； 所有600V/400V变压器(8)共同与400V交流母排(9)连接，400V交流母排(9)连接有多个交流400V供电柜(1)，每个交流400V供电柜(1)与一个钻机的辅助电机对应连接。2.根据权利要求1所述的交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，其特征在于:所述的发电机控制柜(2)、整流柜(3)、81OV直流母排(4)、直流81OV供电柜(5)、交流600V供电柜(6)、600V交流母排(7)、600V/400V变压器(8)、400V交流母排(9)、交流400V供电柜(1)全部集成安装在一个移动式房体(11)中。3.根据权利要求1所述的交流变频钻机工厂化作业集中供电系统，其特征在于:所述的发电机组(I)和发电机控制柜(2)—一对应设置;整流柜(3)、600V/400V变压器(8)设置为多个;直流810 V供电柜(5 )、交流600V供电柜(6 )、交流400V供电柜(1)的设置数量与变频钻机的数量一致。
【文档编号】H02J3/38GK205610224SQ201620318203
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】于兴军, 魏培静, 樊勇利, 张鹏飞, 张彦伟
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司