本实用新型专利技术属石油钻采机械领域，涉及一种采用高压变频驱动系统的超高压钻井泵试验台，包括操作控制台、设置在操作控制台上的数据采集处理系统和监控系统、通过控制电缆与操作控制台连接的高压变频驱动系统、与高压变频驱动系统连接的机械传动系统、与机械传动系统连接的钻井泵、通过输送管与钻井泵连通的钻井液压循环系统，具有环保性强，高效节能的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术属石油钻采机械领域，涉及ー种采用高压变频驱动系统的超高压钻井泵试验台。
技术介绍
目前，国内的钻井泵试验台多采用a)两台或三台柴油机+联动机驱动，占地面积大，现场施工工作量大，技术含量低，操作繁琐，实用性和可操作性差、效率低、能耗高、环保性差；b)柴油发电机组+通用型交流变频调速装置+中低压交流变频电动机驱动，使用通 用型交流变频调速装置时，系统电压多为400V或600V，因钻井泵负载功率大，交流变频电动机负载电流大，无法实现手动旁路即エ频/变频切换控制；c)エ厂电网+升压或降压变压器+通用型交流变频调速装置+中低压交流变频电动机驱动，由于引入了升压或降压变压器，中间环节多，使系统能效低，系统也无法实现手动旁路即エ频/变频切换控制。交流变频驱动装置通过变频器柜输出电压连续可调、频率可调的交流电，控制交流变频电动机驱动负载。随着现代电カ电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率交流变频驱动装置不断地成熟起来，也越来越广泛地应用于各领域。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种高效节能、易施工、能实现エ频/变频切換、安全性高的采用高压变频驱动系统的超高压钻井泵试验台。本技术的目的是这样实现的一种采用高压变频驱动系统的超高压钻井泵试验台，包括操作控制台、数据采集处理系统和监控系统、通过控制电缆与操作控制台连接的高压变频驱动系统、与高压变频驱动系统连接的机械传动系统、与机械传动系统连接钻井液循环系统，所述的高压变频驱动系统包括6千伏的高压电源母线、与6千伏高压电源母线电连接的高压开关柜、与高压开关柜电连接的高压变频系统、与高压变频系统电连接的高压交流变频电动机，其中高压变频系统包括与高压开关柜连接的高压变频器柜、与高压变 频器柜连接的旁路柜、控制柜；所述的机械传动系统包括双速变速箱和万向轴，该双速变速箱与高压交流变频电动机同轴连接，同时该双速变速箱又通过万向轴与钻井泵连接。所述的钻井液循环系统包括低压吸入管汇、高压排出管汇、循环罐、钻井泵，其中循环罐一次通过低压吸入管汇、高压排出管汇与钻井泵连通。所述的双速变速箱采用高硬齿面单级大功率的双速变速箱。本技术具有如下优点I.该试验台利用エ厂电网6kV高压电源，省去了柴油机或柴油发电机组，现场施エ简单，实用性、可操作性、环保性强；2.该试验台直接利用エ厂电网6kV高压电源母线输入6kV高压变频器，省却了升压或降压变压器装置，能量变换环节少，高效节能，技术先进成熟。3.该试验台高压变频驱动系统的电压高，电流小；且变频器故障时，高压交流变频电动机可手动旁路，实现エ频/变频切換功能，減少了因变频器故障造成的钻井泵试验台停机率，提高了安全性和可靠性。4.该试验台机械传动部分采用高硬齿面单级大功率双速变速箱加万向轴驱动，寿命长，传递功率大，功率最高达2400HP。5.该试验台可实现52MP a以下高压钻井泵的满负荷试验，试验范围广。是ー种从小功率到大功率、从中低压到超高压(52MPa)钻井泵试验的先进试验装置。附图说明图I是本技术的结构布局示意图。图2是本技术高压变频驱动系统电气原理图。具体实施方式如图I所示,エ厂电网6kV高压电源母线I通过电缆接入高压开关柜2输入6kV高压变频器柜3，通过控制柜13、操作控制台14和控制电缆15，即改变操作控制台相应的泵冲、泵压參数设置，控制调节高压变频系统3输出频率连续可调的高压交流电，通过动カ电缆25控制6kV高压交流变频电动机4，即可改变高压交流变频电动机4的转速，从而改变双速机械变速箱5的输入转速,并通过双速机械变速箱5换档配合,通过万向轴6驱动钻井泵10运转，即完成钻井泵从循环罐9经过低压吸入管汇7吸入钻井液，经钻井泵10、高压排出管汇8将高压液体排出到循环罐9的不断的循环，使钻井泵达到所要求的冲次，并通过高压输送管8阀门组的调节实现所要求的从0至52MP a压カ的空载、负荷试验，满足API Spec7K和SY5138及技术设计、试验大纲关于钻井泵试验的要求。在变频器故障时，通过高压开关柜2高压隔离开关的不同组合及旁路柜12实现エ频/变频切換，实现交流变频电动机4手动旁路，減少了因高压变频器柜11故障造成的钻井泵试验台停机率，提高了安全性和可靠性。该技术高压变频驱动系统驱动钻井泵运转的电气原理图如图2。其控制驱动原理如下6kV高压变频系统3正常运行时，断开6kV QS3高压隔离开关24，闭合6kV QF电源开关21、6kV QSl闻压隔尚开关22和QS2闻压隔尚开关23,エ厂电网6kV闻压电源I流经6kV QF电源开关21、6kV QSl高压隔离开关22，通过6kV高压变频系统3和6kV QS2高压隔离开关23控制6kV高压交流变频电动机4，进而通过变速箱驱动钻井泵运转。6kV高压变频系统3故障切換到エ频运行吋，断开6kV QSl高压隔离开关22和QS2高压隔离开关23，闭合6kV QF电源开关21和QS3高压隔离开关24，エ厂电网6kV高压电源I流经6kVQF电源开关21、6kV QS3高压隔离开关24输入至6kV高压交流变频电动机4，进而通过变速箱驱动钻井泵运转。6kV高压变频系统3检修吋，断开6kV QSl高压隔离开关22和/或6kV QS2高压隔离开关23，保证人身安全。本技术不局限于上述实施方式，不论其在变频器驱动系统的功率、电压大小、结构、电气控制方式及エ业用电电网电压或钻井泵类型和试验压力、变速箱參数及结构等发生任何变化，凡直接利用エ厂エ业电网高压电源母线输入无变压器环节的高压交流变频驱动系统驱动钻井泵进行运转试验的钻井泵试验方案 或装置，无论钻井泵试验台总体结构布置如何，均认为在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种采用高压变频驱动系统的超高压钻井泵试验台，包括操作控制台(14)、数据采集处理系统(16)和监控系统(17)、通过控制电缆(15)与操作控制台(14)连接的高压变频驱动系统(18)、与高压变频驱动系统(18)连接的机械传动系统(19)、与机械传动系统(19)连接的钻井液循环系统(20)，其特征在于所述的高压变频驱动系统(18)包括6千伏的高压电源母线(I)、与6千伏高压电源母线(I)电连接的高压开关柜(2)、与高压开关柜(2)电连接的高压变频系统(3)、与高压变频系统(3)电连接的高压交流变频电动机(4)，其中高压变频系统(3)包括与高压开关柜(2)连接的高压变频器柜(11)、与高压变频器柜(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈蔚茜，王俊英，高国友，杨辉，席锐，杨景春，王昌峰，史春林，余秀英，孟凡朱，赵海悦，陈同海，宋志强，刘喜才，
申请(专利权)人：中原总机石油设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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