一种压裂橇双电源变压变频电路及其控制方法与流程

本发明涉及压裂橇电驱，尤其涉及一种压裂橇双电源变压变频电路及其控制方法。

背景技术：

1、我国各大油田经过数十年的开发，地下储油层已经开始以稠油为主，稠油的流动性较差，导致石油的产量在大大减少，各油田正在寻求一种高压力，大排量的注水装置，以便将液体注入地层，将稠油带出，达到增产的目的。近几年，随着国内各油田的电网发展，电力已经遍布各个油区，由于电网无噪音、无油污、环保等特点，采用电力作为压驱装置的动力是油田使用方非常喜欢的一种方式。然而各大油田随着油田的发展以及技术的发展，普遍存在10kv和6kv两种电压等级的电网，这给压驱橇如何适应两种电网带来了困难。

2、为了解决适应10kv和6kv两种电网问题，设计了一种压驱橇双电源变压变频电路，通过对变压器原边进行星三角电路转换，实现10kv和6kv两种电压的转换，满足油田两种电网的接入。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种压裂橇双电源变压变频电路及其控制方法，其解决了现有技术中存在的成橇压裂泵无法适应常规电压等级的电网的问题。

2、根据本发明的实施例，一种压裂橇双电源变压变频电路，包括断路器、隔离开关、负荷开关、变压器、变频器、电机；断路器包括qf1和qf2，隔离开关包括qs1和qs2，负荷开关包括ql1和ql2，其中：qs1隔离开关与qf1断路器相连，且两者互相连锁，qf1与abc三相母线相连，ql1负荷开关一端三相进行短接，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，abc三相母线与t1变压器一次侧首端abc三相绕组连接，qs2隔离开关与qf2断路器相连，两者互相连锁，qf2与abc三相母线相连，ql2负荷开关一端与abc三相母线，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，ql1和ql2具有程序锁连锁功能，t1变压器二次侧绕组与vf1变频器连接，vf1变频器与电机连接。

3、优选的，所述电机为压驱橇上的变频电机，所述vf1变频器连接控制连接变频电机。

4、一种压裂橇双电源变频电路的控制方法，包括如下控制形式： 使用10kv电网供电时，将ql1负荷开关一端与abc三相母线进行短接，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，当ql1负荷开关合闸后，将t1变压器一次侧绕组连接成星星接法；使用6kv电网供电时，将ql2负荷开关一端的a相与abc三相母线a相连接，b相与abc三相母线b相连接，c相与abc三相母线c相连接，ql2负荷开关另一端的a相与t1变压器一次侧尾端的y相连接，b相与t1变压器一次侧尾端的z相连接，c相与t1变压器一次侧尾端的x相连接，当ql2负荷开关合闸后，将变压器一次侧绕组连接成三角形接法。

5、优选的，将所述ql1负荷开关的程序锁打开并合闸，此时，ql2负荷开关将无法合闸，同时qs1隔离开关才能合闸，只有qs1隔离开关合闸后qf1断路器才能合闸，当ql1、qs1和qf1都合闸后，abc三相母线通10kv电。

6、优选的，将所述qs2负荷开关的程序锁打开并合闸，此时ql1负荷开关将无法合闸，同时qs2隔离开关才能合闸，只有qs2隔离开关合闸后，qf2断路器才能合闸，当ql2、qs2和qf2都合闸后，abc三相母线通6kv电。

7、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

8、1、为了满足10kv和6kv两种电网电压的接入，又保证变压器二次侧输出电压不变，通过电路实现对变压器一次侧绕组的星三角型接法，使变压器二次侧输出不变的电压，满足压驱橇负载电机额定电压需求。

9、2、为了防止人员误操作，通过负荷开关进行程序锁连锁控制，实现任何时候变压器一次侧绕组只能有一种接法；通过断路器和隔离开关进行连锁控制，防止隔离开关带负荷上电。保证高压电的正常操作和运行。

技术特征：

1.一种压裂橇双电源变压变频电路，其特征在于：包括断路器、隔离开关、负荷开关、变压器、变频器、电机；断路器包括qf1和qf2，隔离开关包括qs1和qs2，负荷开关包括ql1和ql2，其中：qs1隔离开关与qf1断路器相连，且两者互相连锁，qf1与abc三相母线相连，ql1负荷开关一端三相进行短接，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，abc三相母线与t1变压器一次侧首端abc三相绕组连接，qs2隔离开关与qf2断路器相连，两者互相连锁，qf2与abc三相母线相连，ql2负荷开关一端与abc三相母线，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，ql1和ql2具有程序锁连锁功能，t1变压器二次侧绕组与vf1变频器连接，vf1变频器与电机连接。

2.如权利要求1所述一种压裂橇双电源变压变频电路，其特征在于：所述电机为压驱橇上的变频电机，所述vf1变频器连接控制连接变频电机。

3.如权利要求1所述一种压裂橇双电源变频电路的控制方法，其特征在于，包括如下控制形式： 使用10kv电网供电时，将ql1负荷开关一端与abc三相母线进行短接，另一端与t1变压器一次侧尾端xyz三相绕组连接，当ql1负荷开关合闸后，将t1变压器一次侧绕组连接成星星接法； 使用6kv电网供电时，将ql2负荷开关一端的a相与abc三相母线a相连接，b相与abc三相母线b相连接，c相与abc三相母线c相连接，ql2负荷开关另一端的a相与t1变压器一次侧尾端的y相连接，b相与t1变压器一次侧尾端的z相连接，c相与t1变压器一次侧尾端的x相连接，当ql2负荷开关合闸后，将变压器一次侧绕组连接成三角形接法。

4.如权利要求3所述一种压裂橇双电源变频电路的控制方法，其特征在于：将所述ql1负荷开关的程序锁打开并合闸，此时，ql2负荷开关将无法合闸，同时qs1隔离开关才能合闸，只有qs1隔离开关合闸后qf1断路器才能合闸，当ql1、qs1和qf1都合闸后，abc三相母线通10kv电。

5.如权利要求3所述一种压裂橇双电源变频电路的控制方法，其特征在于：将所述qs2负荷开关的程序锁打开并合闸，此时ql1负荷开关将无法合闸，同时qs2隔离开关才能合闸，只有qs2隔离开关合闸后，qf2断路器才能合闸，当ql2、qs2和qf2都合闸后，abc三相母线通6kv电。

技术总结
本发明提供了一种压裂橇双电源变压变频电路，包括断路器、隔离开关、负荷开关、变压器、变频器、电机；断路器包括QF1和QF2，隔离开关包括QS1和QS2，负荷开关包括QL1和QL2，其中：QS1隔离开关与QF1断路器相连，且两者互相连锁，QF1与ABC三相母线相连，QL1负荷开关一端三相进行短接，另一端与T1变压器一次侧尾端XYZ三相绕组连接，ABC三相母线与T1变压器一次侧首端ABC三相绕组连接，QS2隔离开关与QF2断路器相连，两者互相连锁，QF2与ABC三相母线相连，QL2负荷开关一端与ABC三相母线，另一端与T1变压器一次侧尾端XYZ三相绕组连接，QL1和QL2具有程序锁连锁功能，T1变压器二次侧绕组与VF1变频器连接，VF1变频器与电机连接。本发明产生了提高压裂橇供电适应性的效果。

技术研发人员：黄勇,王峻乔,陈健,汪满,刘锐华,曹宇
受保护的技术使用者：中国石油化工集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/24