中石油压裂车又添新成员—3000型一体式变频压裂橇研制取得阶段性成果

一、产品概述

3000型一体式变频压裂橇是宝石机械公司研发的全国首台将变频房与压裂橇集成于一体的3000hp电驱压裂橇，与同功率柴油压裂车相比，成本降低30%，噪音降低至95dB以下，使用清洁环保；整机集成化程度高，无需单独配备变频房，运输安装方便。

目前整机厂内试验已顺利完成，产品系统研制取得了阶段性成果，试验与检测内容完善，产品势必具有高可靠性，有力提升宝石机械公司压裂装备市场竞争力。

产品参数：

最大输出水功率（hp）	3000（2237kW ）
最高工作压力（MPa）排量0.86m³/min	140（20000psi）
输入额定电压（kV）	10
变频器输出电压（kV）	0～3.3
最大排出流量( L/min) 压力73MPa	1667（4″柱塞）
外形尺寸（长×宽×高,mm）	9300×2500×2580
整车重量(t)	30
整机效率（输出水功率/输入电功率）	85%
耗电量（按60%水功率输出）	1579kWh

性能特点：

整机最大输出水功率为3000hp，最高工作压力为120MPa，满足常规和非常规油气开发要求。
变频器+电机一体化集成，与供配电单元、压裂泵等集成单个橇体，结构紧凑，单元体积小，质量轻，搬家运输方便。
作业时只需通过单根电缆接入电源，方便快捷，现场准备时间短,检泵时可实现电动盘泵，方便省力。
远程变频控制系统，可按要求无极调节电机转速，精确控制压裂泵排量，提高作业质量。

二、试验提纲

1、主电机绝缘测试

内容	调试方法
测量电机对地绝缘电阻	使用摇表（兆欧表）测量，6kV-2000kW使用2500V兆欧表，绝缘电阻应大于12兆欧。如绝缘电阻低，可使用电机内空间加热器加热，加热时长2天以上；或对电机三相接380V低压电，低压电通电前，电机转子需堵住，通电时间6-12小时。
测量电机相间直流电阻	使用双臂电桥测量，电阻值按电机出厂试验报告中数据为准。
测量电机内定子测温元件Pt100	使用200兆欧表测量，电阻值需大于100欧。
测量电机内空间加热器	使用200兆欧表测量，电阻值不为0（接地）即正常。
测量冷却器风机电机	使用200兆欧表测量，电阻值不为0（接地）即正常。

2、变频供配电系统调试

变频供配电系统调试主要是对高压变频柜、控制柜等电气设备的接地、绝缘、耐压、合闸操作和控制功能等进行调试。

具体调试过程可分为以下两部分：

（1）无负载无高压调试

本地控制柜在总装现场完成安装之后，连接400V动力电缆到低压柜P101上端，对高压变频房和本地控制柜进行无负载无高压调试。

（2）无负载高压通电调试

使用高压变频房给系统供电，主要进行高压变频房、变压器、变频器通电测试。

变频器调试内容记录：

输入变频器通讯参数，调试变频器和PLC通讯。

脱开电机与电动压裂泵本体，电机轴承可自由转动，无阻滞现象。

在变频器输入电机参数，进行辨识。
调试变频器远程控制高压出线柜1主断路器合闸和分闸测试。
电机参数：
电机额定功率：2000kW
电机最大输出功率：2500kW
电机额定电压：3.3kV
电机额定电流：416.6A
电机额定转速：600r/min
电机额定频率：50Hz
电机恒功率频率范围：0-50Hz
电机恒扭矩频率范围：50-75Hz

辨识完成后，在变频器输入控制参数，闭合变频器主断路器。

在变频器面板选择本地操作，本地启动变频器，试运行，电机运行是否正常，无杂音。

本地运转变频器正常之后，在触摸屏操作启动变频器。

在远程控制PC启动控制变频器。

各项测试完毕之后，连接电机和压裂泵传动轴。

3、控制功能和辅助系统调试

电机旋向与操作控制功能检查：

序号	检查项目	理论
1	高压合闸	正常控制
2	控制系统上电	正常控制
3	主电机风机启动	正常控制
4	主电机散热风机旋向检查	与旋向标记牌一致
5	动力端润滑泵电机启动	正常控制
6	动力端润滑泵电机旋向检查	与旋向标记牌一致
7	散热器电机启动	正常控制
8	动力端润滑散热器电机旋向检查	与旋向标记牌一致
9	液力端电动润滑泵启动	正常控制
10	主电机启动	正常控制
11	主电机旋向检查	与旋向标记牌一致
12	主电机加减速	正常控制
13	停机	正常控制
14	急停	正常控制
15	急停复位	正常控制
16	高压分闸	正常控制
17	主电机加热	正常控制
18	润滑加热	正常控制
19	照明	正常控制