钻机电控系统的改进与应用

《钻机电控系统的改进与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、修理与改造①申因設俗Z餐2007.05文章编号：1671-0711(2007)05-0023-02钻机电控系统的改进与应用刘佩学，罗晓丽，王秋生(大庆石油管理局钻探集团钻井二公司，黑龙江大庆163413)摘要：论述了大庆油田钻机的电力控制系统的技术状况与改进情况。关键词：钻机；电控系统；改进；应用屮图分类号：TE922文献标识码：B1.钻机电气控制系统概述目前，大庆钻井二公司钻井队所使用的电动钻机主耍有高压移动式开关柜、低压移动式开关柜、变频柜线缆和变频柜PLC通信总线等四种电气控制方式。2.钻机电气控制系统的

2、改进多年来，油田一直沿用高压电网直接供电作业。高压移动式开关柜经过多年的完善，适用于额定电压6kV、频率50Hz的电网使用。具有多种继电保护功能，动作迅速、灵敏、可靠、安全，可以频繁启动，可经常更换工作地点使用运行，能较好地满足钻井生产的供电要求。但山于采用高压直接启动，电机的启动电流达到500A左右，对电网冲击很大，高压电机只要通电，就会达到720r/min,转速高，需要加三挡或四挡变速箱进行调速，无法平滑调速。操作人员必须通过拧紧螺母9可使轴承内环轴向移动，产生膨胀，以消除轴承径向游隙并产生一定预变形。主轴

3、部件装配调试屮，应准确测量主轴几何精度，若径向跳动超差0.01n)n),就应把调整环2厚度磨去0.12rnmt即可消除轴承约0.01mm的径向间隙(调整环2厚度事先已有余量)。参考文献：［1］郑国伟•机修手册［MJ.机械工业出版社,1993.［2］王振华.实用轴承手册［M］.上海科学技术文献出版社，1990.收稿日期：2006-06-29作者简介：沈宇波(1971-)，男，航宇救生装备有限公司机修技术员，工程师。在钻台上进行露天作业，使用落后的刹把进行降速和刹车操作，作业条件非常艰苦(现已安装了司钻操作房)。

4、这种钻机型号为ZJ15J1),有18个队使用这种钻机。在没有电网的油田外围，采用柴油发电机组发出380V交流电。钻井二公司配套了低压电机做动力的ZJ25JD钻机。它的控制方式为低压移动式开关柜控制方式。目前有三套在用，没有司钻操作房，要露天作业。由于近年来定向井和水平井等特殊工艺井壇多，对钻井设备提出了更高的要求。为了满足钻井工艺要求，变频调速装置引入了钻机，从而使电控系统乂有了新的发展。工业电网的电压为6kV、50Hz,经变压器变为600V工频电压后，进入变频柜。经过转换，变换成0〜80Hz的可调频交流电源。

5、通过改变电源频率对交流变频电机的转速可直接控制，可无级变频调速。我们使用的是四门子矢量控制电压源型交流变频调速装置。从1998年开始设备改造与使用。其井场工作框图见图1。为了实现绞车电机的变频调速功能，需要在操作台上配置开关元件，并用硬线和变频器的主控制板CUVC连接。把司钻发出的控制信号传输到变频器，使变频器按照要求提供所需频率电压，达到无级调速的冃的。这就是多芯线缆控制方式。从电路中可见，从司钻操作房到电气控制室，仅绞车电机控制回路的连接线就有17根线。过去采用了一•根24芯线缆作为控制线，因为钻井施工对供

6、电可靠性要求较高，往往需要另外备用一套控制线，所以等于用了双套控制线。由于接线电缆过修理与改造0中因設临z蛊200705工业电网::UVCCUVC作制统操控系钻井泵电机CUVCir1制动片单元用到控制系统中,用一根Profibus两芯双绞线取代复杂的多芯线缆辿转盘电机「绞车电机制动电阻/K1114¥_4174d-1.JLK3Wl1!lCUVC钻井固泵汕油台控控房水水区区区区維罐区区400V37kW7J30DB钻机电控系统框图连接，同时用触摸屏上的无触点开关代替了操作面板上的原始开关元件。绞车电机的动作方式控制由

7、一体化司钻控制系统完成,司钻控制系统移入司钻操作房内。工作原理见图20控制原理：先通过工业控制机将控制程序存入到PLC中，司钻发出的指令通过触摸屏发送到1PLC中进行处理，通过Profibus总线将信号远距离传送到2PLC通信模块接收，再送至变频器的CIJVC控制板控制变频器的输出，最终控制交流变频电机。应用PLC控制系统可以从触摸屏上看到电机的电流、转速、钻压、钩多，井队频繁搬迁，拆接很繁琐，造成故障率高、查找故障点的时间长、难度大的问题，为此我们进行了再改造工作。为了简化控制线的连接方式，我们应用了无触点开

8、关，引入具有触摸功能的一体化仪表显示屏,实现远程监控。将PLC和Profibus总线及触摸屏应载等各种参数，并可进行故障诊断。Profibus总线的应用大大减少了事故率，方便了井队拆搬安装。现在建井周期已由原来的7」天缩短到6.47天。因为钻井工作对设备的可靠性要求很高，必须在短时间内处理完事故，尤其冬季钻井，设备出现故障如不能及时处理，就会造成卡钻等重大事故。

9、爲Zoo祐忆列菇B赵屋