CN214380724U - 一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，包括箱体设置于箱体内部的开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、检测模块，开关模块的输入端与电源连接，开关模块的输出端与变压模块的输入端连接，变压模块的输出端与AFE整流回馈模块的输入端连接，AFE整流回馈模块的输出端与逆变模块的输入端连接，逆变模块的输出端与滤波模块的输入端连接，滤波模块的输出端与电机模块连接，检测模块的输入端与电机模块连接，检测模块的输出端与开关模块连接，通过设置开关模块实现了对电源的保护，方便了对电源的检修。

Description

一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，特别涉及一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源。

背景技术

石油压裂泵主要工作是在很高的压强下将压裂液运输到井底，致使井底的岩石裂开，次年改开成很多裂缝，用这种方法来提高油气渗透率，增加油气在地层下的快速流动，从而增加油气的产量，在压裂泵的压裂过程中，压裂液传导给地层的压力来自于位于地面上面的高压强的压裂泵，压裂泵的动力端的动能通过液力端转换成压裂液的液体能量，使压裂泵以一定的速度注入到地层一下。

我国目前使用的石油压裂泵工作的环境一般都比较恶劣，压裂泵电源在带动压裂泵工作的过程中，电源容易出现故障，且检测电源故障需要耗费人力和物力。

为了减少电源故障且方便对电源的检修，因此，本实用新型提供了一种具有主动前端功能的石油钻机变频箱式电源。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，通过设置开关模块实现了对电源的保护，减少电源故障且方便对电源的检修。

一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，包括：开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、检测模块；

所述开关模块的输入端与电源连接，所述开关模块的输出端与所述变压模块的输入端连接，所述变压模块的输出端与所述AFE整流回馈模块的输入端连接，所述AFE整流回馈模块的输出端与所述逆变模块的输入端连接，所述逆变模块的输出端与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与所述电机模块连接，所述检测模块的输入端与所述电机模块连接，所述检测模块的输出端与所述开关模块连接；

其中，所述开关模块包括：处理单元、脱扣驱动单元、脱扣单元，所述脱扣单元输入端与所述电源、脱扣驱动单元的输出端连接，所述脱扣单元的输出端与所述变压模块的输入端连接，所述脱扣驱动单元的输出端与所述脱扣单元连接，所述处理单元的输入端与所述检测模块的输出端连接，所述处理单元的输出端与所述脱扣驱动单元的输入端连接，所述处理单元还与移动终端连接。

优选的，所述变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块05、电机模块上均设置有温度采集单元以及与所述温度采集单元依次连接的控制单元和报警单元。

优选的，所述报警单元包括扬声器、指示灯任一种或两者器件的组合。

优选的，所述处理单元与所述移动终端通过通讯模块进行连接；

其中，所述通讯模块包括：WIFI通讯模块、蓝牙通讯模块中的一种或两种组合。

优选的，还包括，箱体，所述开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、温度保护模块分别设置于所述箱体的内部；

所述箱体的底部设置有缓冲装置，所述缓冲装置与万向轮连接。

优选的，所述缓冲装置包括：支撑架，设置于所述箱体的底部，所述支撑架的内部设置有第一滑板和第二滑板，所述第一滑板的左右两端各设置有一个滑块，所述两个滑块之间设置有减震弹簧，所述第二滑板的左右两端各设置有一个固定块，处于第一滑板和第二滑板同侧的所述滑块和固定块分别用连接杆连接，所述支撑架的底部与所述万向轮连接。

优选的，所述箱体的表面设置有通风窗口。

优选的，所述谐波补偿单元依次由缓冲电路、电容滤波器、反向并联晶闸管组串联组成。

优选的，所述缓冲装置和万向轮有4组，分别设置在所述箱体底部的四个角的边缘处。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型实施例中提供的一种石油压裂泵变频箱式电源结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的一种石油压裂泵变频箱式电源的结构框架图；

图5为本实用新型实施例中提供的缓冲装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，如图1所示，包括：开关模块01、变压模块02、AFE整流回馈模块03、逆变模块04、滤波模块05、电机模块06、检测模块07；

所述开关模块01的输入端与电源连接，所述开关模块01的输出端与所述变压模块02的输入端连接，所述变压模块02的输出端与所述AFE整流回馈模块03的输入端连接，所述AFE整流回馈模块03的输出端与所述逆变模块04的输入端连接，所述逆变模块04的输出端与所述滤波模块05的输入端连接，所述滤波模块05的输出端与所述电机模块06连接，所述检测模块07 的输入端与所述电机模块06连接，所述检测模块07的输出端与所述开关模块01连接；

其中，所述开关模块01包括：处理单元011、脱扣驱动单元012、脱扣单元013，所述脱扣单元013输入端与所述电源、脱扣驱动单元012的输出端连接，所述脱扣单元013的输出端与所述变压模块02的输入端连接，所述脱扣驱动单元012的输出端与所述脱扣单元013连接，所述处理单元011的输入端与所述检测模块07的输出端连接，所述处理单元011的输出端与所述脱扣驱动单元012的输入端连接，所述处理单元011还与移动终端连接。

上述设计方案的工作原理是：当开启开关模块且脱扣单元处于不脱扣状态时，将电源产生的交流电压传输到变压模块中实现电压的转化，并将转化后的交流电压传输到AFE整流回馈模块中转化为直流电压，然后直流电压经过逆变模块转化为交流电压，经过滤波模块对所述交流电压进行滤波输出波形完整的电压，最后输送给电机模块；

同时，检测模块对电机模块的电压、电流进行检测，并将检测结果发送至处理单元，当处理单元判断所述电压、电流大于对应的预设电压、电流值时，控制脱扣驱动单元驱动脱扣单元脱扣，并且所述处理单元将所述电压、电流检测结果发送至移动终端。

上述电源例如可以是，电网；

上述开关模块例如可以是，LS型号的断路器等；

上述变压模块例如可以是，SCB型号系列的变压器等；

上述AFE整流回馈模块例如可以是，西门子型号的AFE变流器等；

上述滤波模块例如可以是，L-C滤波器等；

上述逆变器模块例如可以是，IGBT三相桥式逆变器等；

上述脱扣单元例如可以是，FTW45-800脱扣器等。

上述设计方案的有益效果是：通过设置开关模块的脱扣单元，可以避免电机负载过大而造成电源的损坏，同时将检测结果数据发送至移动终端方便工作人员对电源的检修。

本实用新型提供一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，如图2所示，所述变压模块02、AFE整流回馈模块03、逆变模块04、滤波模块 05、电机模块06上均设置有温度采集单元09以及与所述温度采集单元09依次连接的控制单元081和报警单元082。

上述技术方案的工作原理是：每个模块上设置的温度采集单元，用于一一对应采集所述变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块的工作温度值，并将工作温度值发送至控制单元，控制单元判断对应的工作温度值是否大于预设温度值，若是，控制对应的报警单元进行报警提醒。

上述检测模块例如可以是，WB型号系列的电压传感器和16L1-A型号的电流表；

上述控制单元的主控芯片可以是STM32芯片系列；

上述温度采集单元例如可以是，pt100型号的温度传感器等。

上述技术方案的有益效果是：通过设置温度保护模块检测到其他模块温度过高时进行报警提醒，提醒及时进行散热处理。

本实用新型提供一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，如图3所示，所述处理单元011与所述移动终端通过通讯模块进行连接；

其中，所述通讯模块包括：WIFI通讯模块、蓝牙通讯模块中的一种或两种组合。

上述设计方案的工作原理是：所述处理单元接收到来自检测模块检测到的电机模块的电压、电流检测信息，通过通讯模块将检测信息发送至移动终端。

在该实施例中，移动终端可以是电脑、笔记本、手机等器件。

上述设计方案的有益效果是：实现了检测信息高效、快速的发送至远程移动终端，方便了工作人员的对检测信息的查看。

本实用新型提供一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，如图4所示，还包括，箱体1，所述开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、温度保护模块分别设置于所述箱体1的内部；所述箱体1的底部设置有缓冲装置2，所述缓冲装置与万向轮3连接，所述箱体1的表面设置有通风窗口4；

如图5所示，所述缓冲装置2包括：支撑架21，设置于所述箱体1的底部，所述支撑架21的内部设置有第一滑板22和第二滑板23，所述第一滑板 22的左右两端各设置有一个滑块24，所述两个滑块24之间设置有减震弹簧 26，所述第二滑板23的左右两端各设置有一个固定块25，处于第一滑板22 和第二滑板23同侧的所述滑块24和固定块25分别用连接杆27连接，所述支撑架21的底部与所述万向轮3连接。

上述设计方案的工作原理是：在所述箱式电源的移动时，固定块受到来自外力的冲击，并将冲击力通过连接杆传递给滑块，两个滑块由于受到外力，从而带动减震弹簧产生形变，抵消来自外力对箱式电源的冲击。

上述设计方案的有益效果是：通过设置缓冲装置抵消来自外力对箱式电源的冲击，保护了箱式电源内元器件的安全。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，包括：开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、检测模块；

所述开关模块的输入端与电源连接，所述开关模块的输出端与所述变压模块的输入端连接，所述变压模块的输出端与所述AFE整流回馈模块的输入端连接，所述AFE整流回馈模块的输出端与所述逆变模块的输入端连接，所述逆变模块的输出端与所述滤波模块的输入端连接，所述滤波模块的输出端与所述电机模块连接，所述检测模块的输入端与所述电机模块连接，所述检测模块的输出端与所述开关模块连接；

其中，所述开关模块包括：处理单元、脱扣驱动单元、脱扣单元，所述脱扣单元输入端与所述电源、脱扣驱动单元的输出端连接，所述脱扣单元的输出端与所述变压模块的输入端连接，所述脱扣驱动单元的输出端与所述脱扣单元连接，所述处理单元的输入端与所述检测模块的输出端连接，所述处理单元的输出端与所述脱扣驱动单元的输入端连接，所述处理单元还与移动终端连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块上均设置有温度采集单元以及与所述温度采集单元依次连接的控制单元和报警单元。

3.根据权利要求2所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述报警单元包括扬声器、指示灯任一种或两者器件的组合。

4.根据权利要求1所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述处理单元与所述移动终端通过通讯模块进行连接；

其中，所述通讯模块包括：WIFI通讯模块、蓝牙通讯模块中的一种或两种组合。

5.根据权利要求1所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，还包括，箱体(1)，所述开关模块、变压模块、AFE整流回馈模块、逆变模块、滤波模块、电机模块、温度保护模块分别设置于所述箱体(1)的内部；

所述箱体(1)的底部设置有缓冲装置(2)，所述缓冲装置与万向轮(3)连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述缓冲装置(2)包括：

支撑架(21)，设置于所述箱体(1)的底部，所述支撑架(21)的内部设置有第一滑板(22)和第二滑板(23)，所述第一滑板(22)的左右两端各设置有一个滑块(24)，所述两个滑块(24)之间设置有减震弹簧(26)，所述第二滑板(23)的左右两端各设置有一个固定块(25)，处于第一滑板(22)和第二滑板(23)同侧的所述滑块(24)和固定块(25)分别用连接杆(27)连接，所述支撑架(21)的底部与所述万向轮(3)连接。

7.根据权利要求5所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述箱体(1)的表面设置有通风窗口(4)。

8.根据权利要求7所述的一种具有主动前端功能的石油压裂泵变频箱式电源，其特征在于，所述缓冲装置(2)和万向轮(3)有4组，分别设置在所述箱体(1)底部的四个角的边缘处。

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