CN110649859A - 一种大功率压裂驱动散热房 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率压裂驱动散热房，包括撬装房体，还包括：变频器室（1），设置于撬装房体的内部，用于放置中压变频器；两个变压器室（2），被配置为分别设置于变频器室（1）的两侧，用于放置整流变压器；多个离心风机（3），包括变压器风机组和变频器风机组，分别设置于变压器室（2）和变频器室（1）内，用于对整流变压器和中压变频器散热。本发明与现有技术相比，通过风机与风道的设计，替代原有空调散热的方法，降低散热系统整体的能耗；通过冗余设计，单台风机故障不影响系统整体散热，提高了驱动系统的可靠性。设置了温度探头，能够实时监测核心部件内部温度，通过设置可更换的过滤器，大大提高了系统维护的便利性。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气钻采领域，尤其涉及一种大功率压裂驱动散热房。
背景技术
常规压裂泵的驱动装置是 采用发动机带动变速箱，变速箱通过齿轮驱动压裂泵曲轴来实现压裂泵柱塞的往复运动。由于传统压裂系统在能耗、排放、噪音等方面的问题，国内外出现了运用电机代替发动机和变速箱直接驱动压裂泵的新型电动压裂泵。为达到对电动泵排量的精确控制目前，其驱动系统多采用变频驱动的方式。变频驱动系统主要包括移相变压器单元、变频器单元、控制单元组成。变压器是将外部接入电源变压至变频器所需求的输入电压等级的电力设备；变频器是应用电力电子技术，通过改变输出的电压频率来控制电机设备运行速度的电力控制设备；变频器主要由整流、滤波、逆变、控制、监测、驱动单元组成；控制单元的功能是外部信号接入、内部信号输出、数据运算、逻辑控制，包括PLC控制器、网路通讯模块、数据采集模块、直流电源模块等硬件设备。
目前市场上的电动泵压裂驱动设备不仅结构复杂，而且接口繁多，散热系统设计多采用空调制冷的方式，空调制冷能耗高，随着空调机的老化制冷效果大打折扣，不能为变频设备散热提供足够的制冷量；同时采用空调散热内部未设置导向风道，通过整体降低系统内部环境温度达到散热目的，没有将冷空气直接送达需要散热的核心功率单元处。同时，现有设备在系统温度控制方面没有设置温度传感器，通过温度开关对设备进行保护无法实现超温预警，特别是在温度开关动作设置点偏移时将造成系统无法正常工作。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种大功率压裂驱动散热房。
一种大功率压裂驱动散热房，包括撬装房体，还包括：
变频器室，设置于撬装房体的内部，用于放置中压变频器；
两个变压器室，被配置为分别设置于变频器室的两侧，用于放置整流变压器；
多个离心风机，包括变压器风机组和变频器风机组，分别设置于变压器室和变频器室内，用于对整流变压器和中压变频器散热。
进一步的，所述变频器室的房体后侧放置有中压变频器，房体前侧留有操作通道，便于操作人员对变频器的维修和管理。变频器室的房体左侧设置有集成控制柜，用于辅助电源分配、数据采集与系统逻辑控制，包括与变频器通讯、数字量模拟量采集、控制信号输出等。变频器风机组设置于中压变频器与房体之间，通过螺栓与变频器背部框架连接，且变频器风机的出风口与房体墙面上设置的出风口门相连。变频器室房体后侧设置有变频器检修门，检修门的上下部分别设置有电缆进线口与电缆出线口。
进一步的，一种大功率压裂驱动散热房，所述变压器室分为上中下三个仓室，上部为风机室，放置变压器风机组；中下部放置整流变压器，并通过在整流变压器中部设置的绝缘封板进行分隔。变压器室还包括一个绝缘导风筒，垂直设置于变压器风机组与整流变压器之间，通过风机、导风筒与绝缘隔板的配合，使外部空气直接经过变压器核心发热部位，快速完成热交换过程。变压器风机组的出风口通过风道软连接管与房体两侧的风道口连接。变压器室后侧房体设置有变压器检修门，用于操作人员对变压器的保养、检修。
进一步的，一种大功率压裂驱动散热房，所述变频器室和变压器室的前侧墙体设置有进风百叶和过滤器，用于加速散热过程；变压器室、变频器室中设置高绝缘等级的温度探头，通过温度探头实时获取设备的温度。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本设计通过风机与风道的设计，替代原有空调散热的方法，降低散热系统整体的能耗；通过冗余设计，单台风机故障不影响系统整体散热，提高了驱动系统的可靠性。设置了温度探头，能够实时监测核心部件内部温度，通过设置可更换的过滤器，大大提高了系统维护的便利性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的正视图。
图3是本发明的后视图。
图中，1-变频器室；2-变压器室；3-离心风机；4-集成控制柜；5-变频器检修门；6-电缆进线口；7-电缆出线口；8-风道软连接管；9-进风百叶；10-变压器检修门；11-出风口门。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
一种大功率压裂驱动散热房，包括撬装房体，还包括：变频器室1，设置于撬装房体的内部，用于放置中压变频器；两个变压器室2，被配置为分别设置于变频器室1的两侧，用于放置整流变压器；多个离心风机3，包括变压器风机组和变频器风机组，分别设置于变压器室2和变频器室1内，用于对整流变压器和中压变频器散热。
本实施例中，一种大功率压裂驱动散热房整体集成为一栋橇装房体，房体两端为变压器室2，中间为变频器室1。变频器室1内安装有两套中压变频器和一套集成控制柜4，变频器前端设置操作通道，后端安装离心风机3、出现板、电机接线柜和风道；房体正面变频器室1外墙设置进风百叶9，百叶后面设置空气过滤器，过滤器框架外延设置封板使过滤器夹持在百叶与封板之间。房体背面变频器室1外墙设置接线门，接线门上下设置电缆进出线孔；每台变频器背部设置4台离心风机3，风机通过螺栓与变频器背部框架连接；风机下端出风口与风道连接，在墙体上设置风道出风口，风道通过机械卡槽与墙体连接，墙体出风口外部设置风道门，风道门上端设置风机检修门；
房体两端设置变压器室2，左右变压器室2内设置整流变压器室2各一台；变压器室2设计为上中下三个仓，最上端为风机室，设置三台风机,两台变压器各相绕组设置绝缘导风筒，变压器中部设置绝缘封板，通过风机与导风筒,绝缘隔板的配合,使得外部环境空气直接进入变压器核心发热部位绕组与铁芯中,并快速将完成热交换的空气排出变压器室2外。
在变压器室2、变频器室1中设置高绝缘等级的温度探头，通过温度探头实时获取设备的温度，结合环境温度，通过数据采集计算获得设备温升值，当温升达到预警值后，系统输出报警提示，维护人员可对空气过滤器进行清理或更换。
本发明与现有技术相比，通过风机与风道的设计，替代原有空调散热的方法，降低散热系统整体的能耗；通过冗余设计，单台风机故障不影响系统整体散热，提高了驱动系统的可靠性。设置了温度探头，能够实时监测核心部件内部温度，通过设置可更换的过滤器，大大提高了系统维护的便利性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种大功率压裂驱动散热房，包括撬装房体，其特征在于，还包括：
变频器室（1），设置于撬装房体的内部，用于放置中压变频器；
两个变压器室（2），被配置为分别设置于变频器室（1）的两侧，用于放置整流变压器；
多个离心风机（3），包括变压器风机组和变频器风机组，分别设置于变压器室（2）和变频器室（1）内，用于对整流变压器和中压变频器散热。
2.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变频器室（1）的房体后侧放置有中压变频器，房体前侧留有操作通道，便于操作人员对变频器的维修和管理。
3.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变频器室（1）的房体左侧设置有集成控制柜（4），用于辅助电源分配、数据采集与系统逻辑控制，包括与变频器通讯、数字量模拟量采集和控制信号输出。
4.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变频器风机组设置于中压变频器与房体之间，通过螺栓与变频器背部框架连接，且变频器风机的出风口与房体墙面上设置的出风口门（11）相连。
5.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变频器室（1）房体后侧设置有变频器检修门（5），检修门的上下部分别设置有电缆进线口（6）与电缆出线口（7）。
6.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变压器室（2）分为上中下三个仓室，上部为风机室，放置变压器风机组；中下部放置整流变压器，并通过在整流变压器中部设置的绝缘封板进行分隔。
7.根据权利要求5所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变压器室（2）还包括一个绝缘导风筒，垂直设置于变压器风机组与整流变压器之间，通过风机、导风筒与绝缘隔板的配合，使外部空气直接经过变压器核心发热部位，快速完成热交换过程。
8.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变压器风机组的出风口通过风道软连接管（8）与房体两侧的风道口连接。
9.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变频器室（1）和变压器室（2）的前侧墙体设置有进风百叶（9）和过滤器，用于加速散热过程；变压器室（2）、变频器室（1）内设置高绝缘等级的温度探头，通过温度探头实时获取设备的温度。
10.根据权利要求1所述的一种大功率压裂驱动散热房，其特征在于，所述变压器室（2）后侧房体设置有变压器检修门（10），用于操作人员对变压器的保养、检修。
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