一种车载泵注循环设备配电装置

专利摘要:
一种车载泵注循环设备配电装置，包括车体和底盘发动机，底盘发动机与取力器连接，取力器的输出端与发电机连接，发电机的输出端与低压配电柜电连接，灌注泵电动机和电动变量泵与低压配电柜电连接，发电机、低压配电柜、灌注泵电动机和电动变量泵位于与车体相连的移动载架上。通过取力器连接底盘发动机，驱动发电机发电，通过发电机配电柜实现向多种设备供电，可以实现交流、直流电源同时供电，既满足了泵注设备，也为车载设备进行供电，当供电出现故障，供电断路器过流断开时，控制器检测到断路器辅助触点状态，控制供电切换接触器合闸，自动切换由蓄电池紧急供电，直到应急电源接入应急供电插头，由应急电源提供供电。
公开号:CN214337636U
申请号:CN202022907228.2U
申请日:2020-12-07
公开日:2021-10-01
发明作者:纪丽华；李勇；孟庆珍；赵丹；乐幸福；蔡瑶；许雪怡；张锐
申请人:Sinopec Oilfield Equipment Corp；Sinopec Siji Petroleum Machinery Co Ltd；
IPC主号:H02J9-06

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及油气田固井车控制领域，特别是一种车载泵注循环设备配电装置。
[n0002] 泵注循环设备是大型油气田及煤层气开发项目必要设备，该设备满足深层页岩气井钻塞作业工程需求，由动力系统、液添系统、灌注系统、混合系统、泵注系统及控制系统等组成。液添系统采用2台电动泵独立管路设计实现两种添加剂独立、同时添加减阻剂至静态混合器。该电动泵为网关型电动可调流量输送泵，能实现本地及远程、手动及自动两种控制模式，具有控制精度高、使用性能稳定、安全可靠等特点，可实现化学药剂的全自动混配。灌注系统将传统的液压马达驱动控制改用灌注泵电动机驱动，既节省了液压管路和液压供油装置，又可通过调节灌注泵电动机转速，控制工艺液体泵送至静态混合器的流量，提高了混配液体的精度。
[n0003] 传统的交流供电系统通常由专用电力系统提供电源，但很多油气田位于偏远地区，不能提供稳定的电力供应，且泵注设备需在油气田多个开采区域轮换使用，需要泵注设备具有较高的可转移性，因此将泵注循环设备采取车载的形式，目前的泵注循环泵体等设备有往全电动的方式演化的趋势，使用电力这种清洁能源是的设备具有更好的匹配性。
[n0004] 目前的泵注循环设备中，液添系统电动泵额定功率为4KW，输入电压为AC220V单相。灌注系统灌注泵电动机额定功率为30KW，输入电压为AC380V三相。该设备为车载设备，电制为DC 24V，车上包括DC24V用电系统和AC220V用电系统，供电种类多样，对配电的要求较高，此外，野外作业时，不能允许因为供电问题导致泵注设备停机，停机会因为井下高压导致反灌，是比较危险的工况。
[n0005] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种车载泵注循环设备配电装置，能够通过取力器连接底盘发动机，驱动发电机发电，通过发电机配电柜实现向多种设备供电，同时当供电出现故障，供电断路器过流断开时，可以自动切换由蓄电池紧急供电，直到应急电源接入应急供电插头，由应急电源提供供电。
[n0006] 为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[n0007] 一种车载泵注循环设备配电装置，包括车体和底盘发动机，所述的底盘发动机与取力器连接，取力器的输出端与发电机连接，发电机的输出端与低压配电柜电连接，灌注泵电动机和电动变量泵与低压配电柜电连接，发电机、低压配电柜、灌注泵电动机和电动变量泵位于与车体相连的移动载架上。
[n0008] 上述的发电机输出三相四线制电源，低压配电柜内设有供电断路器，供电断路器输出端与软启动器电连接，软启动器输出端与灌注泵电动机电连接，电动变量泵与供电断路器输出端连接。
[n0009] 优选的方案中，上述的供电断路器输出端与整流器连接，整流器直流输出端与蓄电池组电连接，蓄电池组输出端与逆变器连接，逆变器输出为三相四线制，逆变器输出端连接有供电切换接触器，供电切换接触器输出端与供电断路器输出端连接。
[n0010] 上述的蓄电池组为控制器提供电源，供电断路器的辅助触点与控制器的输入端连接，控制器输出端与供电切换接触器的线圈电连接。
[n0011] 上述的控制器输出端与取力器电连接。
[n0012] 上述的供电切换接触器输出端与应急供电断路器电连接，应急供电断路器另一端连接应急供电插头。
[n0013] 上述的蓄电池组为车载设备提供直流电源。
[n0014] 上述的控制器采用PLC。
[n0015] 本实用新型提供的一种车载泵注循环设备配电装置，通过取力器连接底盘发动机，驱动发电机发电，通过发电机配电柜实现向种设备供电，可以实现交流380V、交流220V、直流电源同时供电，既满足了泵注设备，也为车载设备进行供电，当供电出现故障，供电断路器过流断开时，控制器检测到断路器辅助触点状态，控制供电切换接触器合闸，自动切换由蓄电池紧急供电，直到应急电源接入应急供电插头，由应急电源提供供电，本装置由车体就可以实现泵注设备的完全自给供电实现泵注，适合在油气田固井领域推广使用。
[n0016] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
[n0017] 图1为本实用新型的整体布局示意图；
[n0018] 图2为本实用新型的电气连接示意图；
[n0019] 图3为低压配电柜连接示意图；
[n0020] 图4为优选方案的电气连接示意图。
[n0021] 图中：底盘发动机1、取力器2、发电机3、低压配电柜4、供电断路器41、软启动器42、整流器43、蓄电池组44、逆变器45、供电切换接触器46、控制器47、应急供电断路器48、应急供电插头49、灌注泵电动机5、电动变量泵6、车体7。
[n0022] 如图1和2中所示，一种车载泵注循环设备配电装置，包括车体7和底盘发动机1，所述的底盘发动机1与取力器2连接，取力器2的输出端与发电机3连接，发电机3的输出端与低压配电柜4电连接，灌注泵电动机5和电动变量泵6与低压配电柜4电连接，发电机3、低压配电柜4、灌注泵电动机5和电动变量泵6位于与车体7相连的移动载架上，取力器2的输入端与底盘发动机1连接，取力器2的输出轴与发电机3连接使发电机3输出三相四线制电源，通过低压配电柜4对电源的分配实现对不同电源的设备进行供电，利用车辆必须的底盘发动机1即可实现泵注设备的供电，使得泵注设备具有较高的独立性，不再依赖于底面配套设备的供应。
[n0023] 如图3中所示，上述的发电机3输出三相四线制电源，低压配电柜4内设有供电断路器41，供电断路器41输出端与软启动器42电连接，软启动器42输出端与灌注泵电动机5电连接，电动变量泵6与供电断路器41输出端连接，供电断路器41通过在大电流时断开保护设备。
[n0024] 优选的方案如图4中所示，上述的供电断路器41输出端与整流器43连接，整流器43直流输出端与蓄电池组44电连接，蓄电池组44输出端与逆变器45连接，逆变器45输出为三相四线制，逆变器45输出端连接有供电切换接触器46，供电切换接触器46输出端与供电断路器41输出端连接，当当前供电出现故障时，可以由供电切换接触器46合闸，由蓄电池提供一段时间的应急供电，给外部应急电源正常启动提供缓冲时间。
[n0025] 如图4中所示，上述的蓄电池组44为控制器47提供电源，供电断路器41的辅助触点与控制器47的输入端连接，控制器47输出端与供电切换接触器46的线圈电连接。
[n0026] 如图4中所示，上述的控制器47输出端与取力器2电连接，通过控制器47检测外部环境，如果是因为底盘发动机1、取力器2或者发电机3导致的供电故障，则启动蓄电池应急供电，并同时控制输出断开取力器2与底盘发动机1之间的连接，减少设备的损伤程度，如果是因为井下环境导致，则停止继续作业，对井下环境进行检查。
[n0027] 如图4中所示，上述的供电切换接触器46输出端与应急供电断路器48电连接，应急供电断路器48另一端连接应急供电插头49，在蓄电池组44应急供电时，启动外部应急电源并通过应急供电插头49将设备与应急电源连接好，当应急供电插头49正常启动后应急供电断路器48合闸，所有设备由应急电源供电，可使设备不致于停电。
[n0028] 上述的蓄电池组44为车载设备提供直流电源，可保证操作人员的及车载设备的正产需求。
[n0029] 上述的控制器47采用PLC。
[n0030] 上述的PLC为市售的产品，例如SIEMENS公司生产的6ES7 214-1AG40-0XB0型S1200系列PLC。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种车载泵注循环设备配电装置，包括车体（7）和底盘发动机（1），其特征在于，所述的底盘发动机（1）与取力器（2）连接，取力器（2）的输出端与发电机（3）连接，发电机（3）的输出端与低压配电柜（4）电连接，灌注泵电动机（5）和电动变量泵（6）与低压配电柜（4）电连接，发电机（3）、低压配电柜（4）、灌注泵电动机（5）和电动变量泵（6）位于与车体（7）相连的移动载架上。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的发电机（3）输出三相四线制电源，低压配电柜（4）内设有供电断路器（41），供电断路器（41）输出端与软启动器（42）电连接，软启动器（42）输出端与灌注泵电动机（5）电连接，电动变量泵（6）与供电断路器（41）输出端连接。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的供电断路器（41）输出端与整流器（43）连接，整流器（43）直流输出端与蓄电池组（44）电连接，蓄电池组（44）输出端与逆变器（45）连接，逆变器（45）输出为三相四线制，逆变器（45）输出端连接有供电切换接触器（46），供电切换接触器（46）输出端与供电断路器（41）输出端连接。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的蓄电池组（44）为控制器（47）提供电源，供电断路器（41）的辅助触点与控制器（47）的输入端连接，控制器（47）输出端与供电切换接触器（46）的线圈电连接。
[0005] 5.根据权利要求4所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的控制器（47）输出端与取力器（2）电连接。
[0006] 6.根据权利要求3所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的供电切换接触器（46）输出端与应急供电断路器（48）电连接，应急供电断路器（48）另一端连接应急供电插头（49）。
[0007] 7.根据权利要求3所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征在于，所述的蓄电池组（44）为车载设备提供直流电源。
[0008] 8.根据权利要求4所述的一种车载泵注循环设备配电装置，其特征是：所述的控制器（47）采用PLC。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022907228.2U|CN214337636U|2020-12-07|2020-12-07|一种车载泵注循环设备配电装置|CN202022907228.2U| CN214337636U|2020-12-07|2020-12-07|一种车载泵注循环设备配电装置|