一种电驱压裂设备的供电半挂车.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110118127A(43)申请公布日2019.08.13(21)申请号201910510411.8(22)申请日2019.06.13(71)申请人烟台杰瑞石油装备技术有限公司地址264003山东省烟台市莱山区杰瑞路27号(72)发明人崔树桢张日奎刘东(74)专利代理机构烟台炳诚专利代理事务所(普通合伙)37258代理人李慧(51)Int.Cl.F02C6/00(2006.01)E21B43/26(2006.01)B60P3/00(2006.01)B62D53/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种电驱压裂设备的供电半挂车(57)摘要本发明公开了一种电驱压裂设备的供电半挂车，采用燃气涡轮发动机、发电机和整流单元的组合方式，发电机直接发出整流单元所需的绕组形式和电压，节省了常规的整流变压器设备，整流单元与逆变单元之间通过共直流母线连接，使得共直流母线可以分别驱动多个逆变单元，减少了供电线路的接线。高压逆变单元设置在电驱半挂车的鹅颈上，优化了设备的空间布置。整个供电设备，结构更紧凑，占地面积小，接线简单。CN110118127ACN110118127A权利要求书1/1页1.一种电驱压裂设备的供电半挂车，包括供电半挂车体，燃气涡轮发动机，发电机，整流单元和逆变单元，其特征在于：所述燃气涡轮发动机，发电机和整流单元集成在供电半挂车体上，燃气涡轮发动机为1台，发电机为1台，整流单元多组，发电机的一端与燃气涡轮发动机连接，发电机的另一端与整流单元连接，多组整流单元之间并排设置，逆变单元设在电驱半挂车体的鹅颈上，逆变单元为多组，整流单元与逆变单元之间通过共直流母线连接。2.根据权利要求1所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：所述发电机为双绕组发电机。3.根据权利要求2所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：所述发电机直接发出整流单元所需的绕组形式和电压。4.根据权利要求2所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：所述发电机的双绕组相位差为30°，绕组形式为Y-Y型或者D-D型。5.根据权利要求1所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：所述发电机功率在10MVA以上，频率为50--60Hz或者100--120Hz。6.根据权利要求1所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：所述整流单元电压在4000VDC到6500VDC。7.根据权利要求1所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：每个所述逆变单元包括2个逆变器，所述逆变器为三电平逆变器。8.根据权利要求1所述的电驱压裂设备的供电半挂车，其特征在于：设在另一半挂车鹅颈上的所述逆变单元为高压逆变单元。2CN110118127A说明书1/3页一种电驱压裂设备的供电半挂车技术领域[0001]本发明涉及油气田开采技术领域，具体涉及一种电驱压裂设备的供电半挂车。背景技术[0002]在全球的油气田压裂作业现场，传统压裂设备所采用的是动力传动系统的配置方式，即柴油发动机连接变速箱经传动轴驱动压裂柱塞泵工作，该配置模式存在以下缺点：(1)、体积大重量大：柴油机驱动变速箱经传动轴驱动压裂柱塞泵，体积大，重量大，运输受限，功率密度小。(2)、不环保：柴油发动机驱动的压裂设备在井场运行过程中，会产生发动机废气污染和噪音污染，噪音超过105dBA，严重影响周围居民的正常生活。(3)、不经济：柴油发动机驱动的压裂设备，设备初期的采购成本比较高，设备运行时单位功率燃料消耗费用高，发动机和变速箱的日常维护保养费用也很高。鉴于全球的油气开发设备正朝着“低能耗、低噪音、低排放”的方向发展，所以，传统以柴油发动机为动力源的压裂设备的上述缺点从一定程度上阻碍了非常规油气能源的开发进程。[0003]电驱设备取代常规柴油机驱动是一种好的方案，但是常规的发电机供电方案，采用高电压发电机，即需要采用整流变压器给整流单元供电，而整流变压器体积庞大，价格昂贵，接线复杂。由于整流变压器自身的以上特点，在某种程度上，导致了电驱设备中供电部分，体积大，即占地面积大，造价高，接线复杂，大大限制了电驱设备的广泛应用。[0004]为此亟待一种体积小，造价不高，接线简单的电驱压裂设备的供电半挂车。发明内容[0005]本发明的目的克服现有技术的不足，提供一种电驱压裂设备的供电半挂车，采用燃气涡轮发动机、发电机和整流单元的组合方式，发电机直接发出整流单元所需的绕组形式和电压，节省了常规的整流变压器设备，整流单元与逆变单元之间通过共直流母线连接，使得共直流母线可以分别驱动多个逆变单元，减少了供电线路的接线。高压逆变单元设置在电驱半挂车的鹅颈上，优化了设备的空间布置。整个供电设备，结构更紧凑，占地面积小，接线简单。[0006]本发明