CN201266882Y - 石油钻机电控系统新型供电装置 - Google Patents

Abstract

一种石油钻机电控系统新型供电装置，其LCL滤波器的输入端接交流电，LCL滤波器的输出端接IGBT供电模块的输入端，IGBT供电模块的输出端接逆变器的输入端，逆变器的输出端接变频电机。本实用新型为石油钻机电控系统提供了一种新型供电方式，克服了现有钻井VFD所配整流单元产生的谐波高的问题，大幅度降低钻井系统供电网络内的谐波含量，提高系统的效率。适于陆地、海洋钻机的电气传动控制系统使用。

Description

石油钻机电控系统新型供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种石油钻机电控系统新型供电装置。

背景技术

随着陆地、海洋交流变频电驱动钻机的广泛应用，大量的整流设备投入使用，钻机电控系统供用电网络中的谐波问题越来越突出。目前国内采用的钻井VFD整流单元绝大多数为6脉整流器，也有少量的12脉整流器，系统中的总谐波电流畸变率(THD₁)和总谐波电压畸变率(THD_{U RSC_20})分别可达到30％、10％和12％、7％。这些谐波的存在将增加钻机电控系统中发电、输电、供(配)电设备的附加损耗，降低设备的效率和利用率，缩短设备的工作寿命，而且会降低控制系统的稳定性，干扰通讯设备或使电子设备误动作，严重时可使整个控制系统无法正常工作。针对这一间题各国乃至国际电工组织制定了一系列的谐波限制标准。特别是各国的船级社对入级平台电网的谐波都有严格的限制和标准。例如《ABS海上移动平台入级与建造规范》明确要求配电系统的总谐波电压畸变率THD_U小于5％。

发明内容

本实用新型解决的技术问题：设计一种石油钻机电控系统新型供电装置，为石油钻机电控系统提供一种新型供电方式，克服现有钻井VFD所配整流单元产生的谐波高的问题，大幅度降低钻井系统供电网络内的谐波含量，提高系统的效率。

本实用新型技术解决的问题方案：一种石油钻机电控系统新型供电装装置，其LCL滤波器的输入端接交流电，LCL滤波器的输出端接IGBT供电模块的输入端，IGBT供电模块的输出端接逆变器的输入端，逆变器的输出端接变频电机。

所述IGBT供电模块的输出端连接一个逆变器。

所述IGBT供电模块的输出端连接多个逆变器。

工作原理：本实用新型将输入的三相交流电变为直流电向传动单元中间直流回路供电。进而中间直流回路向驱动电机的逆变器供电。中间直流回路可以只接一个逆变器(单传动)，也可以接多个逆变器(多传动)。IGBT供电模块是一个四相限脉冲整流器，四相限脉冲整流器可以向中间直流回路供电，也可以将中间直流回路的能量回馈电网。进线滤波器用来抑制交流电压畸变和电流谐波。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本实用新型无需专用整流变压器和滤波器，便可降低系统网络内的谐波畸变总量，满足苛刻的船级社入级要求。同时可提高电网的功率因使其基本保持在1，提高了钻井系统的稳定性和可靠性。

2、本实用新型提供的供电方式大大改善了系统的供电质量，总谐波电流畸变率(THD₁)和总谐波电压畸变率(THD_{U RSC_20})分别为4％和3％，远远低于6脉整流器和12脉整流器供电方式产生的总谐波电流畸变率(THD_I)和总谐波电压畸变率(THD_{U RSC_20})。

3、本实用新型适于陆地、海洋钻机的电气传动控制系统使用。

附图说明：

图1是本实用新型的电路原理图，

图2是本实用新型第一种实施例的电路原理图，

图3是本实用新型第二种实施例的电路原理图。

结合附图1、2描述本实用新型的第一种实施例。

一种石油钻机电控系统新型供电装装置，其LCL滤波器的输入端通过交流母线接交流电，LCL滤波器的输出端接IGBT供电模块的输入端，每个IGBT供电模块的输出端连接一个逆变器，每个逆变器的输出端连接一个变频电机。

结合附图1、3描述本实用新型的第二种实施例。

一种石油钻机电控系统新型供电装装置，其LCL滤波器的输入端通过交流母线接交流电，LCL滤波器的输出端接IGBT供电模块的输入端，IGBT供电模块的输出端通过直流母线连接多个逆变器，每个逆变器的输出端连接一个变频电机。

Claims (3)

1、一种石油钻机电控系统新型供电装装置，包括LCL滤波器的IGBT供电模块，其特征是：LCL滤波器的输入端接交流电，LCL滤波器的输出端接IGBT供电模块的输入端，IGBT供电模块的输出端接逆变器的输入端，逆变器的输出端接变频电机。

2、根据权利要求1所述的石油钻机电控系统新型供电装置，其特征是：IGBT供电模块的输出端连接一个逆变器。

3、根据权利要求1所述的石油钻机电控系统新型供电装置，其特征是：IGBT供电模块的输出端连接多个逆变器。

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