CN203456928U - 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 - Google Patents
一种修井机超级电容蓄能驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203456928U CN203456928U CN201320315759.XU CN201320315759U CN203456928U CN 203456928 U CN203456928 U CN 203456928U CN 201320315759 U CN201320315759 U CN 201320315759U CN 203456928 U CN203456928 U CN 203456928U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bus
- energy storage
- rectifier
- super capacitor
- capacitor module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000007600 charging Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种修井机超级电容蓄能驱动装置，由交流母线、直流母线、控制线、AC/DC整流器、DC/AC逆变器、AC/AC变频器、三相交流变频电机或直流电机、超级电容模组蓄能装置、控制器组成，通过控制器分别对AC/DC整流器、超级电容模组蓄能装置及DC/AC逆变器、AC/AC变频器进行控制，并接收其反馈信号，使超级电容模组蓄能装置充放电，实现倍增电机功率配备，适应油田井场现有容量有限的供电条件，满足油田修井提升大吨位管柱快速高效的作业要求。超级电容模组蓄能装置还具有快充快放、高效环保，寿命长、故障率低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻采机械中的修井设备，具体是一种修井机超级电容蓄能驱动装置。
背景技术
修井机是油田广泛采用的一种油水井修井作业设备。目前，我国的传统修井机动力采用柴油发动机，存在修井作业高能耗，高噪音，高污染等三高问题。为解决这些问题，近年国内研发的网电修井机以低能耗、低噪音、低污染展示了较强的优越性。但网电修井机取电受到油田井场供电条件限制。油田现有井场供电条件是为抽油机用电需求而设计，抽油机电机额电功率一般不超过60KW。而修井机修井作业需100KW以上的功率匹配，才能满足正常提升管柱重量与速度的要求，达到传统作业机的提升能力与水平。现有网电作业机的主动力电机有围绕井场现有供电条件而设计为50KW左右，作业速度低于传统作业速度，影响作业时效;也有电机功率设计为100KW以上，但不能适应大部分50KW左右的井场供电条件。因此，有必要对网电作业机进行功率补偿，利用油田井场50KW左右的供电容量，满足100KW以上的电机用电需求。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述现有技术中油田井场现有供电容量不足，提供一种能够满足网电修井机施工要求的修井机超级电容蓄能驱动装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
第一种方案，本发明由井场交流母线、AC/DC整流器、直流母线、控制器、控制线、超级电容模组蓄能装置、直流电机组成。其中AC/DC整流器通过交流母线与井场电源连接，AC/DC整流器与直流电机通过直流母线串联连接；超级电容模组蓄能装置通过直流母线并联在AC/DC整流器与直流电机之间的直流母线上；控制器通过控制线分别与AC/DC整流器、超级电容模组蓄能装置连接。
超级电容模组蓄能装置的功率是直流电机功率的二分之一。
若修井机的电机为三相交流变频电机，本实用新型可采用第二种方案，即本发明由AC/DC整流器、DC/AC逆变器、超级电容模组蓄能装置、控制器、三相交流变频电机及交流母线、直流母线、控制线组成。AC/DC整流器通过交流母线与井场电源连接，并通过直流母线与DC/AC逆变器、超级电容模组蓄能装置连接，DC/AC逆变器通过交流母线与三相交流变频电机连接，控制器通过控制线分别与AC/DC整流器、DC/AC逆变器、超级电容模组蓄能装置连接。
所述的超级电容模组蓄能装置的功率为三相交流变频电机功率的二分之一。
本实用新型第三种方案是在第二种方案的基础上，在井场电源的交流母线上通过AC/AC变频器并联另一部三相交流变频电机。
所述的超级电容模组蓄能装置的功率与两部三相交流变频电机功率相同。
本实用新型适应油田井场现有容量有限的供电条件，实现倍增电机功率配备，满足油田修井提升大吨位管柱快速高效的作业要求。超级电容模组蓄能装置相对其他蓄能技术具有快充快放、高效环保，寿命长、故障率低等优点。
附图说明
图1 为本实用新型第一种方案结构框图；
图2 为本实用新型第二种方案结构框图；
图3 为本实用新型第三种方案结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的第一种实施方式。本实用新型由井场交流母线1、AC/DC整流器2、直流母线、控制器6、控制线、超级电容模组蓄能装置5、直流电机4a组成。其中AC/DC整流器2通过交流母线1与井场电源连接，AC/DC整流器2与直流电机4a通过直流母线3a串联连接；超级电容模组蓄能装置5通过直流母线3b并联在AC/DC整流器2与直流电机4a之间的直流母线3a上；控制器6通过控制线7a、控制线7b分别与AC/DC整流器2、超级电容模组蓄能装置5连接。
超级电容模组蓄能装置5的功率是直流电机4a功率的二分之一，从而倍增井场交流网电供电容量。
若修井机的动力为三相交流变频电机，可采用图2所示的为本发明的第二种实施方式。即本发明由交流母线、AC/DC整流器2、 直流母线、 DC/AC逆变器8、三相交流变频电机4b、超级电容模组蓄能装置5、控制器6、控制线组成。其中AC/DC整流器2通过交流母线1与井场电源连接，AC/DC整流器2通过直流母线3a、交流母线1a与DC/AC逆变器8、三相交流变频电机4b依次串联连接；超级电容模组蓄能装置5通过直流母线3b并联在AC/DC整流器2与DC/AC逆变器8之间的直流母线3a上；控制器6通过控制线7a、控制线7b、控制线7c分别与AC/DC整流器2、超级电容模组蓄能装置5、DC/AC逆变器8连接。
所述的超级电容模组蓄能装置5的功率为三相交流变频电机4b功率的二分之一，从而倍增井场交流网电供电容量。
图3为本实用新型的第三种实施方式。本发明由交流母线、直流母线、控制线、AC/DC整流器2、DC/AC逆变器8、AC/AC变频器9、三相交流变频电机4b、三相交流变频电机4c、超级电容模组蓄能装置5、控制器6组成。其中，AC/DC整流器2通过交流母线1与井场电源连接，AC/DC整流器2、DC/AC逆变器8、三相交流变频电机4b通过直流母线3a、交流母线1a依次串联连接；三相交流变频电机4c通过交流母线1c、AC/AC变频器9、交流母线1b连接到交流母线1；超级电容模组蓄能装置5通过直流母线3b并联在AC/DC整流器2与DC/AC逆变器8之间的直流母线3a上；控制器6通过控制线7a、控制线7b、控制线7c、控制线7d分别与AC/DC整流器2、超级电容模组蓄能装置5、DC/AC逆变器8、AC/AC变频器9连接；三相交流变频电机4b和三相交流变频电机4c通过修井机上的并车箱与修井机的绞车相连。
所述的超级电容模组蓄能装置5的功率与三相交流变频电机4b和三相交流变频电机4c的功率相同，从而倍增井场交流网电供电容量。
在作业过程中，控制器6通过控制线分别对上述三个实施方式中的AC/DC整流器2、超级电容模组蓄能装置5及DC/AC逆变器8、AC/AC变频器9进行控制，并接收其反馈信号。
在修井机首次提升管柱前或两次提升管柱之间的间歇时间（即单根油管卸扣与摆放等辅助时间），井场交流网电通过AC/DC整流器2对超级电容模组蓄能装置5供电，使超级电容模组蓄能装置5充电；当修井机提升管柱时，第一种实施方式是在控制器6控制下，井场交流网电经AC/DC整流器2转换为直流电，与超级电容模组蓄能装置5提供的直流电并联，对直流电机4a供电，且在控制器控制下速度可调，满足修井机提升功率要求；第二种方案是在控制器6控制下，井场交流网电经AC/DC整流器2整流为直流电，与超级电容模组蓄能装置5提供的直流电并联，经DC/AC逆变器8逆变调频，对交流变频电机4b供电，从而倍增供电容量，满足修井机提升功率要求；第三种方案是在控制器6控制下，井场交流网电经AC/AC变频器9调频，驱动三相交流变频电机4c，与此同时，超级电容模组蓄能装置5提供直流电，经DC/AC逆变器8逆变调频，对三相交流变频电机4b供电，三相交流变频电机4b和三相交流变频电机4c通过机械并车箱将动力传递给绞车，满足修井机电机功率要求，从而提升作业机性能。
Claims (6)
1.一种修井机超级电容蓄能驱动装置，由井场交流母线（1）、AC/DC整流器（2）、直流母线、控制器（6）、控制线、超级电容模组蓄能装置（5）、直流电机（4a）组成，其特征是：AC/DC整流器（2）通过交流母线（1）与井场电源连接，AC/DC整流器（2）与直流电机（4a）通过第一直流母线（3a）串联连接；超级电容模组蓄能装置（5）通过第二直流母线（3b）并联在AC/DC整流器（2）与直流电机（4a）之间的第一直流母线（3a）上；控制器（6）通过第一控制线（7a）、第二控制线（7b）分别与AC/DC整流器（2）、超级电容模组蓄能装置（5）连接。
2.根据权利要求1所述的修井机超级电容蓄能驱动装置，其特征是：超级电容模组蓄能装置（5）的功率是直流电机（4a）功率的二分之一。
3.一种修井机超级电容蓄能驱动装置，由交流母线、AC/DC整流器（2）、直流母线、DC/AC逆变器（8）、三相交流变频电机（4b）、超级电容模组蓄能装置（5）、控制器（6）、控制线组成，其特征是：AC/DC整流器（2）通过交流母线（1）与井场电源连接，AC/DC整流器（2）通过第一直流母线（3a）、交流母线（1a）与DC/AC逆变器（8）、三相交流变频电机（4b）依次串联连接；超级电容模组蓄能装置（5）通过第二直流母线（3b）并联在AC/DC整流器（2）与DC/AC逆变器（8）之间的第一直流母线（3a）上；控制器（6）通过第一控制线（7a）、第二控制线（7b）、第三控制线（7c）分别与AC/DC整流器（2）、超级电容模组蓄能装置（5）、DC/AC逆变器（8）连接。
4.根据权利要求3所述的修井机超级电容蓄能驱动装置，其特征是：所述的超级电容模组蓄能装置（5）的功率为三相交流变频电机（4b）功率的二分之一。
5.一种修井机超级电容蓄能驱动装置，由交流母线、直流母线、控制线、AC/DC整流器（2）、DC/AC逆变器（8）、AC/AC变频器（9）、第一个三相交流变频电机（4b）、第二个三相交流变频电机（4c）、超级电容模组蓄能装置（5）、控制器（6）组成，其特征是：AC/DC整流器（2）通过交流母线（1）与井场电源连接，AC/DC整流器（2）、DC/AC逆变器（8）、第一个三相交流变频电机（4b）通过第一直流母线（3a）、第一交流母线（1a）依次串联连接；第二个三相交流变频电机（4c）通过第三交流母线（1c）、AC/AC变频器（9）、第二交流母线（1b）连接到交流母线（1）；超级电容模组蓄能装置（5）通过第二直流母线（3b）并联在AC/DC整流器（2）与DC/AC逆变器（8）之间的第一直流母线（3a）上； 控制器（6）通过第一控制线（7a）、第二控制线（7b）、第三控制线（7c）、第四控制线（7d）分别与AC/DC整流器（2）、超级电容模组蓄能装置（5）、DC/AC逆变器（8）、AC/AC变频器（9）连接；第一个三相交流变频电机（4b）和第二个三相交流变频电机（4c）通过修井机上的并车箱与修井机的绞车相连。
6.根据权利要求5所述的修井机超级电容蓄能驱动装置，其特征是：所述的超级电容模组蓄能装置（5）的功率与第一个三相交流变频电机（4b）和第二个三相交流变频电机（4c）的功率相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320315759.XU CN203456928U (zh) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320315759.XU CN203456928U (zh) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203456928U true CN203456928U (zh) | 2014-02-26 |
Family
ID=50136780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320315759.XU Expired - Fee Related CN203456928U (zh) | 2013-06-04 | 2013-06-04 | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203456928U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326452A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 修井机超级电容蓄能驱动装置 |
| CN104060949A (zh) * | 2014-05-31 | 2014-09-24 | 中原特种车辆有限公司 | 储能式混合动力修井机 |
| CN112737469A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 一种电励磁同步电机变频驱动装置及控制方法 |
-
2013
- 2013-06-04 CN CN201320315759.XU patent/CN203456928U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103326452A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-09-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 修井机超级电容蓄能驱动装置 |
| CN103326452B (zh) * | 2013-06-04 | 2016-12-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 修井机超级电容蓄能驱动装置 |
| CN104060949A (zh) * | 2014-05-31 | 2014-09-24 | 中原特种车辆有限公司 | 储能式混合动力修井机 |
| CN104060949B (zh) * | 2014-05-31 | 2016-08-24 | 中原特种车辆有限公司 | 储能式混合动力修井机 |
| CN112737469A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-04-30 | 徐州中矿大传动与自动化有限公司 | 一种电励磁同步电机变频驱动装置及控制方法 |
| CN112737469B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-05-17 | 江苏国传电气有限公司 | 一种电励磁同步电机变频驱动装置及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101645689A (zh) | 油田抽油机用电机控制系统 | |
| CN103326452B (zh) | 修井机超级电容蓄能驱动装置 | |
| CN105525869B (zh) | 可储能动力系统及储能式侧钻钻机 | |
| CN207453897U (zh) | 超级电容动力电池混储井电修井机电控装置 | |
| CN103414253B (zh) | 石油电动钻机再生制动能量的回收利用装置 | |
| CN106208062A (zh) | 一种蓄能电动修井机电控系统 | |
| CN105811518B (zh) | 用于修井机的钛酸锂电池储能供电系统及其控制方法 | |
| CN203456928U (zh) | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 | |
| CN104882889A (zh) | 一种集成整流、有源滤波和能量反馈制动功能的复合电路 | |
| CN201298820Y (zh) | 油田抽油机用电机控制系统 | |
| CN203377683U (zh) | 石油电动钻机再生制动能量的回收利用装置 | |
| CN104883103A (zh) | 集成整流、有源滤波及能耗制动的复合电路及其控制方法 | |
| CN103427729A (zh) | 基于直流母线的抽油机井群控系统 | |
| CN205489747U (zh) | 带直流微网与势能回收的钻/修井机储能电控系统 | |
| CN209212226U (zh) | 一种超级电容储能的侧钻井钻机电控装置 | |
| CN203456929U (zh) | 一种修井机超级电容蓄能驱动装置 | |
| CN103713559A (zh) | 防盗电节能抽油机拖动系统 | |
| CN205477359U (zh) | 可储能动力系统及储能式侧钻钻机 | |
| CN204917716U (zh) | 一种混合动力起重机节能系统 | |
| CN103337881A (zh) | 修井机超级电容蓄能驱动装置 | |
| CN202120121U (zh) | 一种新型电力测功机用电源系统 | |
| CN103758504B (zh) | 带能量平衡的直流钻机电控系统 | |
| CN205283188U (zh) | 一种节能井电修井机电控装置 | |
| CN201263134Y (zh) | 修井机蓄能式电控驱动装置 | |
| CN103758503B (zh) | 能量可回收的交流钻机电控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140226 Termination date: 20170604 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |