电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置的制作方法

本实用新型涉及电容器补偿技术领域，具体是一种电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置。

背景技术：

传统陆路上石油钻机动力输出来自于柴油机、柴油发电机组，随着柴油价格的逐年上涨，钻井公司成本压力越来越大。通过为钻机配备高压移动变电站，同时对部分钻机进行了技术改造，利用电网为钻机提供动力，即“电代油”，这种技术取得了较好的经济效益和社会效益。目前，钻井动力使用工业网已陆续在国内各陆上油田试验、推广应用。

压裂线路采用10kv专线进行供电，线路长度为20km，采用导线型号为lgj-240架空裸导线。在线路的末端有几台变压器带动压裂车进行页岩气采集，由于线路长度过长而且负荷主要集中在线路的末端，使得末端线路电压较低，而且直接影响了工作进度。

目前在没有进行无功补偿(功率因数为0.9)的情况下可以带3500kw左右的负荷，但是这远远不能满足生产的需要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了提高压裂线路的末端电压和输送功率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型提供的电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置，包括变电站、压裂线路和变压器，所述变电站和所述变压器通过所述压裂线路连接，所述压裂线路上串联有补偿装置，所述补偿装置包括两端分别连接有串联隔离开关qs1、qs2的串联电容器组c、以及旁路断路器qf，所述旁路断路器qf连接所述串联隔离开关qs1、qs2，所述串联电容器组c与串联的晶闸管组和电抗器l并联。

进一步，所述串联隔离开关qs1、qs2均包括与所述串联电容器组c连接的隔离开关、以及接地开关，所述隔离开关与所述串联电容器组c之间连接有所述接地开关，所述隔离开关与所述接地开关为机械互锁关系。当所述接地开关合闸时，所述隔离开关不能合闸；当所述接地开关分闸时，才可操作所述隔离开关；只有在所述隔离开关分闸的情况下，所述接地开关才能分闸。

进一步，所述晶闸管组包括晶闸管vt1、以及与所述晶闸管vt1反向并联的晶闸管vt2，所述晶闸管vt1、vt2均采用自冷却方式。自冷式晶闸管的冷却时间只有几秒，可以快速重新投入所述串联电容器组c，对系统的影响较小。

进一步，为了满足限制雷电过电压的要求，所述串联电容器组c的两端分别设置有避雷器fv1、fv2。

进一步，所述串联电容器组c的进线侧通过熔断器fu连接电压互感器tv2，所述串联电容器组c的出线侧安装有电流互感器ta。利用所述电流互感器ta和所述电压互感器tv2的测量结果，可估算出所述串联电容器组c的电容值，并可根据所述串联电容器组c电容值的变化去评估所述串联电容器组c的运行状态，即通过所述串联电容器组c容值的变化判断所述串联电容器组c中电容器单元的损坏程度。

进一步，所述串联电容器组c并联电容电压测量回路，所述电容电压测量回路为电压互感器tv1。所述电压互感器tv1不仅可以用来测量电压，而且可以作为电容器放电电路。

进一步，所述串联电容器组c并联接触器km。所述接触器km不仅可以接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用，适用于频繁操作和远距离控制。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置，结构简单，设计合理，提高了压裂线路的末端电压和输送功率，降低设备的维护成本、减少线路运行的电能损耗、提高设备稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路图；

图2是本实用新型的补偿装置的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，本实用新型提供的电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置，包括变电站、压裂线路和变压器，所述变电站和所述变压器通过所述压裂线路连接，所述压裂线路上串联有补偿装置。

对所述压裂线路进行简化，将20km的所述压裂线路分为4段，每段长度为5km；所述变电站的母线电压为10.5kv，其功率因数为0.9；所述变压器的容量为8000kw。计划在10km的位置安装一台串联补偿装置解决线路低电压和传送功率低的问题；每个负载率时各个位置点的电压情况如下：

当负荷率达到60％的时候所述压裂线路的末端电压为9.37kv，所述压裂线路所带的功率为5300kw，相对于没有增加串联补偿设备前线路所带的负荷提升了很多，电压也明显的提高。

如图2所示，所述补偿装置包括两端分别连接有串联隔离开关qs1、qs2的串联电容器组c、以及旁路断路器qf，所述旁路断路器qf连接所述串联隔离开关qs1、qs2，所述串联电容器组c与串联的晶闸管组和电抗器l并联；所述串联隔离开关qs1、qs2均包括与所述串联电容器组c连接的隔离开关、以及接地开关，所述隔离开关与所述串联电容器组c之间连接有所述接地开关，所述隔离开关与所述接地开关为机械互锁关系；当所述接地开关合闸时，所述隔离开关不能合闸；当所述接地开关分闸时，才可操作所述隔离开关；只有在所述隔离开关分闸的情况下，所述接地开关才能分闸；

所述晶闸管组包括晶闸管vt1、以及与所述晶闸管vt1反向并联的晶闸管vt2，所述晶闸管vt1、vt2均采用自冷却方式；自冷式晶闸管的冷却时间只有几秒，可以快速重新投入所述串联电容器组c，对系统的影响较小；

所述串联电容器组c的两端分别设置有避雷器fv1、fv2；所述串联电容器组c的进线侧通过熔断器fu连接电压互感器tv2，所述串联电容器组c的出线侧安装有电流互感器ta；利用所述电流互感器ta和所述电压互感器tv2的测量结果，可估算出所述串联电容器组c的电容值，并可根据所述串联电容器组c电容值的变化去评估所述串联电容器组c的运行状态，即通过所述串联电容器组c容值的变化判断所述串联电容器组c中电容器单元的损坏程度；所述串联电容器组c并联电容电压测量回路，所述电容电压测量回路为电压互感器tv1；所述串联电容器组c并联接触器km。

本实用新型提供的电代油远程控制型钻机压裂线路串联电容器补偿装置，结构简单，设计合理，提高了压裂线路的末端电压和输送功率，降低设备的维护成本、减少线路运行的电能损耗、提高设备稳定性和可靠性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。