電驅動壓裂原理
傳統的水力壓裂設備由超過20台柴油機驅動，每台柴油機制動馬力（bhp）高達2，500 hp。將壓裂現場所有的柴油機由可移動的渦輪發動機替代，整套壓裂設備就可以完全由電驅動。這種技術最早於2014年開始現場實施，目前在北美兩套可用的電驅動壓裂設備。 相對柴油來説，天然氣是更加清潔的能源，它產生極少的污染。與傳統的四衝程柴油機相比，渦輪發動機可以允許連續燃燒，因此燃燒更充分，大幅降低排放物。天然氣驅渦輪發動機有如此大的優點，是源於其採用的預混合燃燒技術，可以保證空氣和天然氣配比更均勻，避免的禁排物的形成。渦輪發動機內，超過60%的空氣可以和天然氣預混合，這可以保證空氣和天然氣混合物的均質性。 電驅動壓裂設備完全由從管道供給的天然氣提供能源，如果現場沒有天然氣可用，也可以使用CNG（壓縮天然氣）或LNG（液化天然氣）。兩台大型電動壓縮機可以將天然氣壓縮至渦輪發電機需要的300psi壓力。兩台壓縮器一起工作的話，可以為渦輪發電機提供的氣體排量高達3 MMcf/d – 4 MMcf/d。 可以根據井增產實際需求的水馬力（hhp），來選擇使用3台或者4台渦輪發電機。每台發電機可以提供三相交流電量5.67MW（電壓13，800 v），合計17.01 MW – 22.68 MW，輸出的電符合ISO標準。渦輪發電機發出的電經過裝有一組開關設備的拖車。這些設備重新分配電流，提供斷路裝置，為地面設備如接地設備提供安全保護。然後電流離開開關設備，用變壓器降壓至600 v。變壓器為澆注線圈乾式變壓器，額定容量3，500千安培伏特。 至此，電動壓裂設備和傳統的水力壓裂設備就差不多了，唯一不同是用電動馬達和變頻設備（VFDs）替代了柴油發動機和變速箱。每套電動壓裂設備有8台雙泵拖車，工作電壓均為600-v。每輛雙泵拖車水馬力為3，500hhp，整套設備提供的水馬力為28，000hhp。 雙泵系統有2台獨立的三缸泵。傳統的柴油驅動泵設備，在鵝頸管處通常有很大的散熱器。在電驅動泵，不需要散熱器，取而代之的是一個VFD房和2個獨立的VFDs。另外，電驅動泵不需要攪拌器、保濕設備、大風扇、防砂設備、真空除塵設備等。
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