海上平台采油电潜泵变频驱动系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种海上平台采油电潜泵变频驱动系统，其特征在于：它包括两个以上的海上平台发电机、一个以上的变频器移相整流单元、两条间隔平行设置的公共直流母线、若干逆变器及与所述逆变器数量相同的电潜泵电机；每一所述海上平台发电机通过一交流母线连接每一所述变频器移相整流单元的输入端，每一所述变频器移相整流单元的输出端并联连接两条所述公共直流母线，两条所述公共直流母线并联连接每一所述逆变器的输入端，每一所述逆变器的输出端分别连接每一所述电潜泵电机。本实用新型专利技术可以广泛应用于海上平台采油过程中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电潜泵变频驱动系统，特别是关于一种海上平台采油电潜泵变频驱动系统。
技术介绍
海上石油平台上的平台发电机发出的电能首先经过降压变压器降到400V后，输入到变频器中，经过变频器换至所需的电源频率后，输入到升压变压器，将电压提升到所需电压后，通过潜油电缆将电能输给电潜泵电机，电潜泵电机将电能转换为机械能，带动潜油离心泵高速旋转，井内液体被吸入泵内，通过泵叶轮逐渐增压，经油管流到地面。在电潜泵采油系统中，通过变频器的应用，一方面可以实现变频软启动，保护电潜泵电机；另一方面可以根据油井参数变化，改变变频器输出频率，调节油井产量，同时可以提高电潜泵的工作能效。如图1所示，目前的海上平台采油电潜泵变频驱动系统是海上平台发电机11发出的电能首先经过降压变压器12后分别经过进线滤波器13、整流器14、逆变器15后再经过升压变压器16后驱动相应的电潜泵电机17工作，但是上述系统存在以下问题：1)由于海上平台井口数量较多，每一个井口对应的电潜泵电机17所需的电能首先需要经过一个降压变压器12降压后又经过一个单独的升压变压器16升压，多个变压器在平台上占据了很大的空间。另外，电能经过多级变换，能量利用的效率较低；2)每一个井口对应的电潜泵电机17都单独配置一台无源滤波器和变频器，占用了很大空间，且配置的无源滤波器谐波滤除效果差，电潜泵变频器输入侧谐波对平台的电能质量造成了影响；3)由于海上石油行业的特殊性，选择的变频器留有较大裕量，变频器实际运行时经常发生“大马拉小车”现象，导致配置的无源滤波器对变频器输入侧低压系统普遍造成了无功过补偿现象。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种能量利用效率高、占用空间小的海上平台采油电潜泵变频驱动系统。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种海上平台采油电潜泵变频驱动系统，其特征在于：它包括两个以上的海上平台发电机、一个以上的变频器移相整流单元、两条间隔平行设置的公共直流母线、若干逆变器及与所述逆变器数量相同的电潜泵电机；每一所述海上平台发电机通过一交流母线连接每一所述变频器移相整流单元的输入端，每一所述变频器移相整流单元的输出端并联连接两条所述公共直流母线，两条所述公共直流母线并联连接每一所述逆变器的输入端，每一所述逆变器的输出端分别连接每一所述电潜泵电机。每一所述变频器移相整流单元包括一移相降压变压器和两个以上的整流器，所述移相降压变压器的输入端连接所述交流母线，所述移相降压变压器的输出端并联连接每一所述整流器的输出端，每一所述整流器的输出端并联连接两条所述公共直流母线。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本技术包括有海上平台发电机、变频器移相整流单元、公共直流母线、逆变器和电潜泵电机，变频器移相整流单元包括有移相降压变压器和整流器，其中，移相降压变压器的输出端并联连接整流器的输出端，整流器的输出端并联连接两条公共直流母线，因此本技术通过共直流母线方式进行整流器共用，实现了整流器裕量共享，减少了整流器的总容量要求，同时减少了整流器的占用空间，有效降低了设备成本。2、与现有的海上平台采油电潜泵变频驱动系统相比，本技术无需附加另外的滤波装置，因此避免了传统变频供电方式中滤波装置带来的无功过补偿问题，减少了平台工作人员运行维护工作；同时，本技术无需升压变压器进行升压，提高了能量的利用效率同时节省了大量空间和成本。本技术对海上石油平台电能质量影响小，运行可靠，维护简单，可以广泛应用于海上平台采油过程中。附图说明以下结合附图来对本技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本技术，它们不应该理解成对本技术的限制。图1是现有技术的海上平台采油电潜泵电力系统单线示意图；图2是本技术的海上平台采油电潜泵电力系统单线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图2所示，本技术的海上平台采油电潜泵变频驱动系统包括两个以上的海上平台发电机21、一个以上的变频器(VFD)移相整流单元22、两条间隔平行设置的公共直流母线23、若干逆变器24及与逆变器24数量相同的电潜泵电机25；其中，每一变频器移相整流单元22包括一移相降压变压器221和两个以上的整流器222；所有海上平台发电机21通过一交流母线26连接移每一移相降压变压器221的输入端，每一移相降压变压器221的输出端并联连接每一整流器222的输出端，每一整流器222的输出端并联连接两条公共直流母线23，两条公共直流母线23并联连接每一逆变器24的输入端，每一逆变器24的输出端分别连接每一电潜泵电机25。在一个优选的实施例中，变频器移相整流单元22的个数根据实际所需要进行驱动的电潜泵电机25的数量进行确定，在此不做限定。在一个优选的实施例中，为了提高系统的可靠性，交流母线26可以采用若干段中压交流母线连接而成，其中，每相邻两段交流母线之间可以采用开关进行连接。在一个优选的实施例中，为了提高系统的可靠性，每一条公共直流母线23可以采用若干段直流母线连接而成，其中，每相邻两段直流母线之间可以采用开关进行连接。本技术使用时，海上平台发电机21发出的电能通过交流母线26发送到移相降压变压器221，移相降压变压器221将交流电压首先降压到合适电压后进行多重移相后发送到整流器222进行整流，整流器222将输出的直流电源的正负极并联连接两条公共直流母线23用于给每一逆变器24供电，每一逆变器24将直流电转换电压和频率可调的交流电后通过潜油电缆输送到各个油井中，并对各个井内的电潜泵电机25进行驱动，电潜泵电机25带动潜油离心泵高速旋转，井内液体被吸入泵内，通过泵叶轮逐渐增压，经油管流到地面。上述各实施例仅用于说明本技术，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本技术技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本技术的保护范围之外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上平台采油电潜泵变频驱动系统，其特征在于：它包括两个以上的海上平台发电机、一个以上的变频器移相整流单元、两条间隔平行设置的公共直流母线、若干逆变器及与所述逆变器数量相同的电潜泵电机；每一所述海上平台发电机通过一交流母线连接每一所述变频器移相整流单元的输入端，每一所述变频器移相整流单元的输出端并联连接两条所述公共直流母线，两条所述公共直流母线并联连接每一所述逆变器的输入端，每一所述逆变器的输出端分别连接每一所述电潜泵电机。

【技术特征摘要】
1.一种海上平台采油电潜泵变频驱动系统，其特征在于：它包括两个以上的海上
平台发电机、一个以上的变频器移相整流单元、两条间隔平行设置的公共直流母线、
若干逆变器及与所述逆变器数量相同的电潜泵电机；每一所述海上平台发电机通过一
交流母线连接每一所述变频器移相整流单元的输入端，每一所述变频器移相整流单元
的输出端并联连接两条所述公共直流母线，两条所述公共直流母线并联连接每一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏澈，李强，邱银锋，洪毅，徐正海，刘国锋，王祺皓，李雪，万光芬，高璇，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油研究总院，
类型：新型
国别省市：北京;11