王 波，梁右其，沈心瑞，王西录，王龙庭

(1.四川宏华电气有限责任公司页岩气事业部，四川成都 610036；2.中国石油集团海洋工程有限公司钻井事业部，天津 300280；3.中国石油大学(华东)机电工程学院,山东青岛 266580；)

电动压裂系统越来越广泛地应用到页岩气开发中，为泵送各种液体和支撑剂提供动力，是页岩气安全开发的保证[1-2]。电动压裂泵是电动压裂系统的做功单元，液力端总成长期处于高压强和周期性变载荷的恶劣工况，容易发生异常损坏；及时准确判断和排除液力端故障对于页岩气压裂施工安全具有重要意义。

目前，针对压裂车的相关诊断研究工作中，利用自由触发采集振动信号，分析时频信号特征，应用比较广泛[3-6]；杨其俊等利用外触发信号采集泵阀关闭激起的液缸上的振动信号，然后进行同步功率谱平均分析，提高故障信号的信噪比[7]；钟功祥等通过在柱塞和中间拉杆之间的卡箍处安装位置传感器和力传感器，建立了一种基于示功图法的往复泵液力端故障诊断方法[8]；文章针对压裂车在复杂工况高载荷环境下压裂泵振动信号故障特征难以准确提取和辨识的问题，提出了直接采集ACS5000中压变频器上电机运行参数，基于电机扭矩波动曲线的电动压裂泵液力端总成故障诊断方法。

1 电动压裂泵结构和工作原理

6 000马力电动压裂系统由35 kV变电站、10 kV配电房、中压变频房、电动压裂泵撬、电动供液撬、电动混砂撬和仪表房等组成。电动压裂泵由机架总成、曲轴总成、小齿轮及交流变频电机、十字头总成、液力端总成、润滑系统和底座总成等构成。……