CN2567839Y - 一种撬装移动箱式电动钻机供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是在石油、地质钻井时采用电网供电替代柴油发电机给电动钻机供电的技术，是一种撬装移动箱式变电动钻机供电装置。它由机房3、真空开关11、主变压器12、低压开关15、备用柴油发电机19组成，机房的下部有底盘，在机房内装有真空开关11、主变压器12、低压开关15，在真空开关和主变压器、以及主变压器12与低压开关15之间装有隔墙5，在钻机原柴油发电机电控房设两个断路器18。本实用新型可以充分利用价格低廉的电力资源，与消耗柴油费用相比，可少节大量成本，它运行、维护成本低；无噪音、无污染；体积小、搬迁方便。

Description

一种撬装移动箱式电动钻机供电装置

涉及领域

本实用新型是在石油、地质钻井时采用电网供电替代柴油发电机给电动钻机供电的技术，具体地说，是一种撬装移动箱式变电动钻机供电装置。

背景技术

石油、地质勘探开发在多数情况下是在偏远地区，由于钻井工作的流动性大，目前，在使用电动钻机(如ZJ50D、ZJ70D)时一般采用柴油发电机组供点电。例如使用一组三台容量为3×1900kvar，总有功功率3×1330kW，功率因数0.7，额定电压600V的三台发电机，分别通过三个接线窗口接入钻机电控房600V母线，采用多台发电机并列运行供电。钻机柴油发电系统供电的缺点是：(一)消耗柴油量大，运行维护成本高；(二)噪音和环境污染较大；(三)柴油机房体积及搬迁工作量大。

目前，随着地区、油田电网的扩大和延伸，一些偏远地区已经有通过电网供电的条件，如果使用电网供电，可以克服上述设备的缺点，但是，由于电动钻机对供电的要求以及钻井工作对变电设备小型化、可移动、与原发电机兼容配套等特殊要求，使得使用已有电网供电受到了限制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通过已有电网供电、可以和原柴油发电机相互备使用，可方便移动、可降低成本的撬装移动箱式变电动钻机供电装置。

本实用新型提供如下技术方案：

由机房3、真空开关11、主变压器12、低压开关15、备用柴油发电机19组成，在机房3的下部有底盘2，在机房3内装有真空开关11、主变压器12、低压开关15，在真空开关11和主变压器12、以及主变压器12与低压开关15之间装有隔墙5，在钻机原柴油发电机电控房设两个断路器18。

本实用新型还提供如下技术方案：

电网10KV高压线通过真空开关11与主变压器12输入端连接，主变压器12输出端连接低压开关15，低压开关15另一端通过电缆与原柴油发电机输出断路器18连接。

在机房3内还安装有高压控制变压器14和消谐电阻器13，高压控制变压器14和消谐电阻器13与主变压器12输入端连接。

在与主变压器12输出端连接有低压控制变压器17和无功补偿器16。

与变压器连接的高低压进线电缆由机房3侧面底部套管接入，在套管上配有可以开闭的盖子。

机房3四周柜门4为平开门，柜门4上装有固定机构。

机房3内部装有自动控制的空调和风机。

在机房3的底盘2下装有爬犁1。

本实用新型可以充分利用价格低廉的电力资源，与消耗柴油费用相比，每台钻机每年至少节约几百万元人民币；本实用新型运行、维护成本低；无噪音、无污染；体积小、搬迁方便。

附图说明

附图1为本实用新型电器安装结构图；

附图2为本实用新型电器安装接线图；

附图3为本实用新型机房结构图；

附图4为本实用新型机房结构侧视图；

附图5为本实用新型机房立体图；

附图6为本实用新型对原控制电路的交流模拟模块改进电路图；

附图7为本实用新型对原控制电路的交流数字模块改进电路图。

发明实施例

以下结合附图详述本实用新型。

本实用新型是一台撬装移动箱式变电站及配套供电装置，可以和原柴油发电机相互备用，在电网覆盖范围内可以完全取代钻机原有的柴油发电机系统，在电网范围外作业时可启用柴油发电机供电。在综合考虑撬装移动箱式变电站应满足搬运方便、运行方式切换灵活、供电安全可靠等要求，配备了性能优越的高压断路器、谐波控制器、低压智能空气断路器，为进一步提高供电能力和功率因数，依据变电容量和钻机负荷变化等特点，配备低压无功补偿装置。

为减少本实用新型低压出线和原柴油发电机出线在电控房进线窗口的相互切换，提高在电网偶尔故障情况下发电机的投入反应速度，本实用新型在原钻机电控房增加一面开关柜，并设两个开关和两个进线窗口，本实用新型装置单独接入，而原来的发电机进线窗口不动，从而使发电机和变电站同时接入电控房互为备用，此种接线方式灵活方便、安全可靠、适用性强。

此外，本实用新型对原有的钻机电控房原柴油发电机进线断路器控制回路改造。由于在柴油发电机运行期间，各发电机进线断路器的合闸线圈串接在发电机同步回路中，而失压脱扣线圈受到交流控制模块的控制。当改为电网供电后，由于交流模块失电、同步功能失去控制，断路器合闸和失压脱扣回路断电，造成原柴油发电机断路器不能合闸，为保证断路器合闸成功，对原控制电路的交流模块改进：对于交流模拟模块：在200D128中第四页上，断开D169脉冲丢失回路，从而可以保证原发电机进线断路器失压压脱扣回路带电正常合闸，同时保留了原发电机保护功能。改造前及改造后的回路如图6。

对于交流数字模块：单独在脉冲丢失回路中设计一个可以自由切换的连接片，而在电网供电时保留原发电机的其它保护，在柴油发电机工作时仅通过连接片切换恢复原功能。其次短接528端子与529端子，使失压脱扣线圈在断路器正常运行时带电，此时发电机系统保护功能无效，为防止电网电压过高或过低影响电控房控制系统元器件。改造前及改造后的回路加入短接线，如图7。

电网10KV高压线通过真空开关11与主变压器12输入端连接，主变压器12输出端连接低压开关15，低压开关15另一端通过电缆与原柴油发电机输出断路器18连接。

在机房3内还安装有高压控制变压器14和消谐电阻器13，高压控制变压器14和消谐电阻器13与主变压器12输入端连接。

本实用新型主要设备配置可以选用市售产品，真空开关：VS1-12-1250A-25kA，主变压器：S9-M-2500(2000或3150)/10±2×2.5％Yyn0，变压器微机保护装置：WXH-111J，消谐电阻器：LXQ(D)II-10(6)型，低压断路器：MT20 H1 5.0P D/O，高压控制变压器：DC-1/10 10/0.23 600VA，低压控制变压器：BK-10KVA 600/230V，原钻机电控房增加开关：MT20 H1 5.0P D/O。

在与主变压器12输出端连接有低压控制变压器17和无功补偿器16。由于钻机负荷频繁变化，而且往往是急剧增大或减小，因此必须要求自动补偿装置反应速度灵敏。常规的无功自动补偿装置绝大多数都是通过循环投切相应容量的电容器组来实现，但此种补偿方式存在过补偿或欠补偿现象；补偿速度跟不上钻机负荷的快速变化；钻机负荷大部分为直流，容易出现谐波影响，不利于系统稳定运行。所以本实用新型无功平滑补偿装置选用调整晶闸管控制电感电流来调整感性无功，从而保证达到预期的功率因数值。

高压控制变压器14和低压控制变压器17是给本实用新型控制电路和照明通风空调设备供电之用。

本实用新型由机房3、真空开关11、主变压器12、低压开关15、备用柴油发电机19组成，在机房3的下部有底盘2，在机房3内装有真空开关11、主变压器12、低压开关15，在真空开关11和主变压器12、以及主变压器12与低压开关15之间装有隔墙5。隔墙5将机房3分为(1)高压室：高压侧由高压电缆从10kV配电线路引接，通过电缆进线窗口接入，电缆型号YJV22-8.7/10-50，然后上10kV高压主母线，高压室设变压器高压开关柜一面，开关型号VS1-12-1250A-25kA(配备WXH-111J微机保护装置和DSSD-331电子式三相三线电能表)、PT柜一面，PT柜内含消谐器。(2)变压器室：内设全密封变压器一台，型号S9-M-2500-10±2×2.5％/0.6，Yyn0接线。与高低压室之间通过铜母排连接。(3)低压室：设两面出线柜，出线设智能开关，型号MT20 H1 5.0P D/O，通过690V橡套软电缆引出接至电控房原柴油机进线窗口，电缆型号YCW，低压室截面300mm2。低压室设无功补偿装置。

与变压器连接的高低压进线电缆由机房3侧面底部套管接入，套管嵌入箱体内部，在套管上配有可以开闭的盖子。高低压电缆接入时打开盖子，电缆运行期间、运输过程中及备用状态下均可合上盖子，既可以保障安全运行，又可以防尘防砂和防止小动物窜入套管处，以免造成相间短路，引起钻机事故停电。

机房顶盖及外壳具有良好的防风、防雨、防晒、防尘措施。应结构紧凑、坚固、隔温、防锈蚀、防尘、防潮、绝缘性能好、重量轻、强度高，适宜于频繁吊装移动。箱体内部设有自动开闭的照明设施便于巡视和维护。机房3四周柜门4为平开门，柜门4上装有固定机构，便于开启后操作。固定机构可由挂钩销住。机房3内部装有自动控制的空调和风机，制冷降温设备可使用市售的空调器。在机房3的底盘2下装有爬犁1，便于托弋和移动。

Claims (7)

1.一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，由机房(3)、真空开关(11)、主变压器(12)、低压开关(15)、备用柴油发电机(19)组成，其特征在于：在机房(3)的下部有底盘(2)，在机房(3)内装有真空开关(11)、主变压器(12)、低压开关(15)，在真空开关(11)和主变压器(12)、以及主变压器(12)与低压开关(15)之间装有隔墙(5)，在钻机原柴油发电机电控房增设两个断路器(18)。

2.根据权利要求1所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：电网10KV高压线通过真空开关(11)与主变压器(12)输入端连接，主变压器(12)输出端连接低压开关(15)，低压开关(15)另一端通过电缆与原柴油发电机输出端的断路器(18)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：在机房(3)内还安装有高压控制变压器(14)和消谐电阻器(13)，高压控制变压器(14)和消谐电阻器(13)与主变压器(12)输入端连接，在与主变压器(12)输出端连接有低压控制变压器(17)和无功补偿器(16)。

4.根据权利要求1所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：与各变压器连接的高低压进线电缆由机房(3)侧面底部套管接入，在套管上配有可以开闭的盖子。

5.根据权利要求1所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：机房(3)四周柜门(4)为平开门，柜门(4)上装有固定机构。

6.根据权利要求1所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：机房(3)内部装有自动控制的空调和风机。

7.根据权利要求1所述的一种撬装移动箱式电动钻机供电装置，其特征在于：在机房(3)的底盘(2)下装有爬犁(1)。

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