24脉波整流电路在大功率电驱压裂系统中的应用

发布时间：2021-08-27 00:17

　　传统的依靠柴油发电机驱动的压裂装备在页岩气开采过程中普遍存在生产效率低、施工成本高、产生噪声大及排放废气污染环境的现象。为了满足我国对页岩气开采的"高压力、大排量、大功率、绿色智能化"的压裂工艺要求,研制了5500HP大功率变频电驱压裂系统。介绍了电驱压裂系统的拓扑结构及原理,通过搭建电驱压裂系统仿真模型并进行试验,指出将24脉波整流技术应用到大功率变频电驱压裂系统中可有效降低网侧电流谐波畸变率,减小电驱压裂装备对公用电网的污染,并能减小直流侧电压的纹波脉动,充分体现了将24脉波整流电路应用在电驱压裂系统的可行性及有效性。5500HP大功率变频电驱压裂系统经过现场实际运行测试,网侧谐波含量均能被控制在5%以内,满足IEEE 519—2014等标准的谐波要求。该变频电驱压裂系统同时还具有单机大马力、零排放、噪声小以及维护成本低等特点,为我国油田页岩气安全、绿色及高效开采提供了理想的装备。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(10)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

5500HP变频电驱压裂系统的拓扑结构

对于每个三电平NPC逆变器，其逆变桥共3个桥臂，每个桥臂包含有4个IGBT和2个二极管，用于实现三电平的电压输出。两个逆变器的6个桥臂合起来共输出六相，用于驱动1台额定功率为4 100 k W的六相异步电机。由于采用三电平输出电压，对电机的谐波、电机端电压变化率及共模电压等影响较小[7];驱动电机采用六相异步电机，不仅可成功地降低电机的每路电枢电流，使驱动系统低速特性得到很大的改善，而且还提高了系统的可靠性，节约了成本，也较容易地实现了大功率输出，满足压裂作业工况的需求。整套系统将供配电、控制和冷却等设备集成于一个集装箱式房体内，通过动力及通信快速电连接器实现了与外部设备的灵活连接。图2和图3分别给出了为5500HP大功率变频电驱压裂系统所研制的24脉移相变压器及电驱系统集装箱房体外观图。图3 电驱压裂系统集装箱房体外观

电驱压裂系统集装箱房体外观


本文编号：3365255