[实用新型]一种基于DC/DC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置

说明书

本实用新型公开了一种基于DC/DC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置，其中：整流滤波缓上电电路采用下桥臂为晶闸管的三相桥式半控整流结构，实现主电路的缓冲上电；DC/DC调压电路采用降压电路拓扑结构；双π型LC电路与DC/DC调压电路连接，用于抑制逆变输出换相瞬间的电流和电压尖峰；全桥逆变电路与双π型LC电路连接，用于对缓冲后的直流电压进行逆变处理；升压变压器与全桥逆变电路连接，用于将原边侧所得到的交流电压进行升压，并连接在原油电脱水器的电极上，向原油乳化液提供电能。上述装置能够解决原油电脱水(盐)电源中存在的效率低、重量大、元器件易损耗以及前级直流输入电压调节步长大的问题。

技术领域

本实用新型涉及原油脱水电源技术领域，尤其涉及一种基于DC/DC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置。

背景技术

大部分油井采出液中含有大量的水分，综合含水量可高达90％，主要表现为乳化程度高，导电性增强，给后续油气集输处理的电场破乳脱水达标环节带来诸多挑战，特别是电脱水器部分，甚至导致出现停运的情况，所以需要对原油进行脱水处理以使其运输前的含水质量分数低于0.5％，且在炼油厂进入蒸馏装置前需要进一步进行脱水、脱盐处理使其含水质量分数降低为0.1％～0.2％，并使盐类组分的质量浓度小于5mg/L。

目前为保证达到脱水(盐)要求，普遍使用原油电脱水的方法，其主要原理是依靠电场力的作用对包水型乳化液进行破乳脱水，而原油脱水的效果主要受电场波形、电场频率、电场强度等因素影响，为获得较好的脱水效果，在实际的原油脱水工艺中需要根据原油的含水率、表面张力、密度、压力和温度等参数按照一定的数学关系模型来调整原油脱水电源矩形波的频率、电压和占空比等参数，并控制电源在该参数下运行，但现有技术所采用的原油电脱水电源普遍存在效率低、重量大、元器件易损耗等问题，无法满足原油电脱水器的使用需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于DC/DC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置，该装置能够解决原油电脱水(盐)电源中存在的效率低、重量大、元器件易损耗以及前级直流输入电压调节步长大的问题，同时减小了系统的电磁干扰，提高了主电路的工作安全性和可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于DC/DC调压的高压变频矩形交流脉冲原油电脱水电源装置，所述装置包括整流滤波缓上电电路、DC/DC调压电路、双π型LC电路、全桥逆变电路、升压变压器和以微处理器为核心的数字控制电路，其中：

所述整流滤波缓上电电路采用下桥臂为晶闸管的三相桥式半控整流结构，所述整流滤波缓上电电路具体包括二极管D₁、D₂、D₃、D₄、D₅、D₆、D₇、D₈、D₉，晶闸管VT₁、VT₂、VT₃，电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉，电容C₀、C₁、C₂、C₃，继电器K₁、K₂、K₃，其中各部件的连接关系为：

单相或三相交流电的U端、V端、W端分别与整流滤波缓上电电路输入端的1处、2处、3处连接，整流滤波缓上电电路输出端的4处与5处之间并联有滤波电容C₀；