高频脉冲原油电脱水成套供电装置制造方法
高频脉冲原油电脱水成套供电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路、电容滤波器、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器，三相可控硅整流电路接入三相380V交流电，三相380V交流电经过该供电装置的处理后，最终得到高频高压方波脉冲送至脱水器电极板。本实用新型是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，保证了电场脱水工作在最佳状态，可以用于石油、化工等行业的油品脱水。
【专利说明】高频脉冲原油电脱水成套供电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于原油加工领域，涉及一种原油电脱水的供电设备，特别涉及一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置。
【背景技术】
[0002]原油开采进入高含水期后，含水量大增，同时随着三次采油技术的应用，使得原油性质变差，聚合物增多，存在控制电流大、高压电场不稳定，加药量大，现有的脱水设备经常出现“倒电场”现象，脱水工作无法正常进行，对脱水设备提出更高要求。围绕提高原油采油率，现已应用碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱油三次采油新技术。在三元复合驱采出液中，表面活性剂及碱与地层原油中的有机酸作用产生的新的表面活性剂，油水两相中W/
0、0/W、0/W/0、W/0/型乳液共存，乳化状态复杂；碱还使采出液PH值增高；聚合物使采出液粘度增大，使得现有的供电设备已经不能满足实际需要。针对以上问题，需要设计一套高频脉冲原油电脱水成套供电装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，解决现有的电脱水器的供电装置控制电流大、高压电场不稳定，经常造成脱水工作无法正常进行的问题。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现:高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路、电容滤波器、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器，三相可控硅整流电路接入三相380V交流电，三相可控硅整流电路包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB、SCRC，电容滤波器包括电容CO，单相逆变电路包括4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4，其中每2只IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路的两极，单相逆变电路的输出端连接高频脉冲整流变压器。
[0005]还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板、调压保护模块、逆变保护模块、信号反馈模块，三相可控硅整流电路通过调压保护模块和控制及显示面板相连接，单相逆变电路通过逆变保护模块和控制及显示面板相连接，三相可控硅整流电路、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器、调压保护模块和逆变保护模块均与信号反馈模块相连接。
[0006]所述的自动控制系统连接有辅助电源。
[0007]所述的辅助电源与三相380V交流电连接。
[0008]所述的电容滤波器还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联。
[0009]采用上述技术方案的积极效果:
[0010]1、电容滤波电路板与双基极可控硅三级晶体管的安装位置非常接近，有效的解决了外界干扰引起的逆变、失败和过多的保护动作，取得了意想不到的效果；[0011]2、采用先进的电流、电压型数字控制模式，输出频率可在50HZ-20KHZ之间调整，电压可调的交流脉冲占空比可调1-90% ；
[0012]3、本产品应用于原油的电脱水过程，对油品不好的原油电脱水控制电场稳定，频率可调、电压可调，减少了加药量，提高了原油脱水的产量和质量，降低了成本，提高了脱水效率，具有良好的应用前景；
[0013]4、本电源可以用于石油、化工等行业的油品脱水，高压脉冲电源与传统的高与直流电源相比，具有体积小、效率高、脱水效果好等优点；
[0014]5、本电源是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，通过对工作过程的预测，保证了电场脱水工作在最佳状态；
[0015]6、本电源有良好的线性调整率和快速的输入输出动态响应:对逐个脉冲电流进行检测限制，变传统的事后保护为事前保护，简化了过载保护和断路保护，较为有效解决了因外界干扰等因素引起的逆变失败；
[0016]7、本产品在现场实验脱水试运行，高压脉冲与传统的高压直流电源相比，具有体积小、效益高、脱水效果好等优点，因此，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的电路示意图；
[0018]图2是本实用新型的控制系统图。
[0019]图中，I三相可控硅整流电路、2电容滤波器、3单相逆变电路、4高频脉冲整流变压器、5控制及显示面板、6调压保护模块、7逆变保护模块、8信号反馈模块、9辅助电源。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制:
[0021]图1是本实用新型的电路示意图，图2是本实用新型的控制系统图，结合图1、图2所示，高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路1、电容滤波器2、单相逆变电路3和高频脉冲整流变压器4，三相可控硅整流电路I接入三相380V交流电，要求该电路能储存一定的能量以使电源具有一定的输出电压保持能力；能防止合闸浪涌电流，同时它既能防止来自电网的干扰，又能阻止电源本身产生的干扰反串入电网，具有抗干扰功能，三相可控硅整流电路I包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB、SCRC。电容滤波器2包括电容CO，此处电容CO选用7050uf/900v的电容，采用6个4700uf/450v的电解电容串并联而成，其中三个电容并联，然后2组这样的电容串联，分别在每组电容两端并联两个均压电阻均取10M/5W电阻。单相逆变电路3包括4只IGBT开关器件 VT1、VT2、VT3、VT4，VT1、VT2、VT3、VT4 选用 SKMl45GB176D 模块，其中每 2 只 IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路I的两极，单相逆变电路3的输出端连接高频脉冲整流变压器4。三相380V电源电压经三相可控硅整流电路后形成波动较大的直流电压进入电容滤波器，经滤波后得到较稳定的直流电压，再进入单相逆变电路变换形成高频脉冲，所形成的高频脉冲经高频脉冲整流变压器升压后得到高频高压方波脉冲送至脱水器电极板。
[0022]为了该电源能够达到自动控制，便于操作，该供电装置还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板5、调压保护模块6、逆变保护模块7、信号反馈模块8，三相可控硅整流电路I通过调压保护模块6和控制及显示面板5相连接，单相逆变电路3通过逆变保护模块7和控制及显示面板5相连接，三相可控硅整流电路1、单相逆变电路3和高频脉冲整流变压器4、调压保护模块6和逆变保护模块7均与信号反馈模块8相连接。控制回路具有恒流和过流保护功能，通过逆变及保护系统实现对逆变主回路的控制，具有频率调节、占空比调节、及IGBT模块的过压过流保护功能，同时对三相可控硅整流电路、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器、调压保护模块和逆变保护模块的信号进行及时反馈，实施监控。
[0023]所述的自动控制系统连接有辅助电源9，对自动控制系统进行供电。所述的辅助电源9与三相380V交流电连接，对三相380V交流电进行处理，得到所需要的电压。
[0024]为了保护电路，所述的电容滤波器2还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联，用以吸收尖锋脉冲电压。
[0025]本电源是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，通过对工作过程的预测，保证了电场脱水工作在最佳状态。
【权利要求】
1.一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:包括三相可控硅整流电路(I)、电容滤波器(2)、单相逆变电路(3)和高频脉冲整流变压器(4)，三相可控硅整流电路(I)接入三相380V交流电，三相可控硅整流电路(I)包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB, SCRC,电容滤波器(2)包括电容CO，单相逆变电路(3)包括4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4，其中每2只IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路(I)的两极，单相逆变电路(3 )的输出端连接高频脉冲整流变压器(4 )。
2.根据权利要求1所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板(5)、调压保护模块(6)、逆变保护模块(7)、信号反馈模块(8)，三相可控硅整流电路(I)通过调压保护模块(6)和控制及显示面板(5)相连接，单相逆变电路(3)通过逆变保护模块(7)和控制及显示面板(5)相连接，三相可控硅整流电路(I )、单相逆变电路(3 )和高频脉冲整流变压器(4 )、调压保护模块(6 )和逆变保护模块(7)均与信号反馈模块(8)相连接。
3.根据权利要求2所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的自动控制系统连接有辅助电源(9)。
4.根据权利要求3所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的辅助电源(9 )与三相380V交流电连接。
5.根据权利要求1所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的电容滤波器(2)还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联。
【文档编号】H02M9/06GK203708138SQ201420018636
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】于硕锋, 于占国, 高洪义, 宋敏艳, 宋冬雁, 张荣帅, 万春初, 安广元, 刘庆, 李连胜 申请人:于硕锋
【专利摘要】本实用新型涉及一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路、电容滤波器、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器，三相可控硅整流电路接入三相380V交流电，三相380V交流电经过该供电装置的处理后，最终得到高频高压方波脉冲送至脱水器电极板。本实用新型是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，保证了电场脱水工作在最佳状态，可以用于石油、化工等行业的油品脱水。
【专利说明】高频脉冲原油电脱水成套供电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于原油加工领域，涉及一种原油电脱水的供电设备，特别涉及一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置。
【背景技术】
[0002]原油开采进入高含水期后，含水量大增，同时随着三次采油技术的应用，使得原油性质变差，聚合物增多，存在控制电流大、高压电场不稳定，加药量大，现有的脱水设备经常出现“倒电场”现象，脱水工作无法正常进行，对脱水设备提出更高要求。围绕提高原油采油率，现已应用碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱油三次采油新技术。在三元复合驱采出液中，表面活性剂及碱与地层原油中的有机酸作用产生的新的表面活性剂，油水两相中W/
0、0/W、0/W/0、W/0/型乳液共存，乳化状态复杂；碱还使采出液PH值增高；聚合物使采出液粘度增大，使得现有的供电设备已经不能满足实际需要。针对以上问题，需要设计一套高频脉冲原油电脱水成套供电装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，解决现有的电脱水器的供电装置控制电流大、高压电场不稳定，经常造成脱水工作无法正常进行的问题。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现:高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路、电容滤波器、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器，三相可控硅整流电路接入三相380V交流电，三相可控硅整流电路包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB、SCRC，电容滤波器包括电容CO，单相逆变电路包括4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4，其中每2只IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路的两极，单相逆变电路的输出端连接高频脉冲整流变压器。
[0005]还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板、调压保护模块、逆变保护模块、信号反馈模块，三相可控硅整流电路通过调压保护模块和控制及显示面板相连接，单相逆变电路通过逆变保护模块和控制及显示面板相连接，三相可控硅整流电路、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器、调压保护模块和逆变保护模块均与信号反馈模块相连接。
[0006]所述的自动控制系统连接有辅助电源。
[0007]所述的辅助电源与三相380V交流电连接。
[0008]所述的电容滤波器还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联。
[0009]采用上述技术方案的积极效果:
[0010]1、电容滤波电路板与双基极可控硅三级晶体管的安装位置非常接近，有效的解决了外界干扰引起的逆变、失败和过多的保护动作，取得了意想不到的效果；[0011]2、采用先进的电流、电压型数字控制模式，输出频率可在50HZ-20KHZ之间调整，电压可调的交流脉冲占空比可调1-90% ；
[0012]3、本产品应用于原油的电脱水过程，对油品不好的原油电脱水控制电场稳定，频率可调、电压可调，减少了加药量，提高了原油脱水的产量和质量，降低了成本，提高了脱水效率，具有良好的应用前景；
[0013]4、本电源可以用于石油、化工等行业的油品脱水，高压脉冲电源与传统的高与直流电源相比，具有体积小、效率高、脱水效果好等优点；
[0014]5、本电源是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，通过对工作过程的预测，保证了电场脱水工作在最佳状态；
[0015]6、本电源有良好的线性调整率和快速的输入输出动态响应:对逐个脉冲电流进行检测限制，变传统的事后保护为事前保护，简化了过载保护和断路保护，较为有效解决了因外界干扰等因素引起的逆变失败；
[0016]7、本产品在现场实验脱水试运行，高压脉冲与传统的高压直流电源相比，具有体积小、效益高、脱水效果好等优点，因此，具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的电路示意图；
[0018]图2是本实用新型的控制系统图。
[0019]图中，I三相可控硅整流电路、2电容滤波器、3单相逆变电路、4高频脉冲整流变压器、5控制及显示面板、6调压保护模块、7逆变保护模块、8信号反馈模块、9辅助电源。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本实用新型的限制:
[0021]图1是本实用新型的电路示意图，图2是本实用新型的控制系统图，结合图1、图2所示，高频脉冲原油电脱水成套供电装置，包括三相可控硅整流电路1、电容滤波器2、单相逆变电路3和高频脉冲整流变压器4，三相可控硅整流电路I接入三相380V交流电，要求该电路能储存一定的能量以使电源具有一定的输出电压保持能力；能防止合闸浪涌电流，同时它既能防止来自电网的干扰，又能阻止电源本身产生的干扰反串入电网，具有抗干扰功能，三相可控硅整流电路I包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB、SCRC。电容滤波器2包括电容CO，此处电容CO选用7050uf/900v的电容，采用6个4700uf/450v的电解电容串并联而成，其中三个电容并联，然后2组这样的电容串联，分别在每组电容两端并联两个均压电阻均取10M/5W电阻。单相逆变电路3包括4只IGBT开关器件 VT1、VT2、VT3、VT4，VT1、VT2、VT3、VT4 选用 SKMl45GB176D 模块，其中每 2 只 IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路I的两极，单相逆变电路3的输出端连接高频脉冲整流变压器4。三相380V电源电压经三相可控硅整流电路后形成波动较大的直流电压进入电容滤波器，经滤波后得到较稳定的直流电压，再进入单相逆变电路变换形成高频脉冲，所形成的高频脉冲经高频脉冲整流变压器升压后得到高频高压方波脉冲送至脱水器电极板。
[0022]为了该电源能够达到自动控制，便于操作，该供电装置还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板5、调压保护模块6、逆变保护模块7、信号反馈模块8，三相可控硅整流电路I通过调压保护模块6和控制及显示面板5相连接，单相逆变电路3通过逆变保护模块7和控制及显示面板5相连接，三相可控硅整流电路1、单相逆变电路3和高频脉冲整流变压器4、调压保护模块6和逆变保护模块7均与信号反馈模块8相连接。控制回路具有恒流和过流保护功能，通过逆变及保护系统实现对逆变主回路的控制，具有频率调节、占空比调节、及IGBT模块的过压过流保护功能，同时对三相可控硅整流电路、单相逆变电路和高频脉冲整流变压器、调压保护模块和逆变保护模块的信号进行及时反馈，实施监控。
[0023]所述的自动控制系统连接有辅助电源9，对自动控制系统进行供电。所述的辅助电源9与三相380V交流电连接，对三相380V交流电进行处理，得到所需要的电压。
[0024]为了保护电路，所述的电容滤波器2还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联，用以吸收尖锋脉冲电压。
[0025]本电源是一种高压脉冲电源，采用先进的电流、电压型数字控制模式及IGBT功率器件，占空比和输出电压自由调节性能优良，通过对工作过程的预测，保证了电场脱水工作在最佳状态。
【权利要求】
1.一种高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:包括三相可控硅整流电路(I)、电容滤波器(2)、单相逆变电路(3)和高频脉冲整流变压器(4)，三相可控硅整流电路(I)接入三相380V交流电，三相可控硅整流电路(I)包括3只二极管全桥整流模块DA、DB、DC和3只可控硅模块SCRA、SCRB, SCRC,电容滤波器(2)包括电容CO，单相逆变电路(3)包括4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4，其中每2只IGBT开关器件串联后，2组IGBT开关器件并联，然后与电容CO并联后连接三相可控硅整流电路(I)的两极，单相逆变电路(3 )的输出端连接高频脉冲整流变压器(4 )。
2.根据权利要求1所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:还包括自动控制系统，所述的自动控制系统包括控制及显示面板(5)、调压保护模块(6)、逆变保护模块(7)、信号反馈模块(8)，三相可控硅整流电路(I)通过调压保护模块(6)和控制及显示面板(5)相连接，单相逆变电路(3)通过逆变保护模块(7)和控制及显示面板(5)相连接，三相可控硅整流电路(I )、单相逆变电路(3 )和高频脉冲整流变压器(4 )、调压保护模块(6 )和逆变保护模块(7)均与信号反馈模块(8)相连接。
3.根据权利要求2所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的自动控制系统连接有辅助电源(9)。
4.根据权利要求3所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的辅助电源(9 )与三相380V交流电连接。
5.根据权利要求1所述的高频脉冲原油电脱水成套供电装置，其特征在于:所述的电容滤波器(2)还包括电容Cl，电容Cl与4只IGBT开关器件VT1、VT2、VT3、VT4并联。
【文档编号】H02M9/06GK203708138SQ201420018636
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】于硕锋, 于占国, 高洪义, 宋敏艳, 宋冬雁, 张荣帅, 万春初, 安广元, 刘庆, 李连胜 申请人:于硕锋
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