钻井电气设备12--井场自动控制系统实例
钻井井下控制系统
钻井井下控制系统是一种控制井口压力、钻头进出等操作的装置。
它是井下作业的核心机器，在采油、开采矿物、地质勘探等领域都有广泛的应用。
本文将从的工作原理、构造和应用等方面进行探讨。
一、工作原理分为控制部分和执行部分，控制部分由中央处理器、液晶显示器、控制板、控制按钮等电器元件组成；执行部分由控制阀、安全阀、防喷器等机械部件组成。
在工作时，首先将控制阀和安全阀安装在钻井管的下端，接通井口高压油气管路后，通过控制板上的按钮进行控制。
当需要将钻头下放或收起时，控制板上的“下钻”和“收钻”按钮被触发，调节控制阀和安全阀的流量，同时控制阀的气压也会相应改变，使得油气输出的方向改变，从而控制钻头的升降。
在钻井过程中，井口的压力是需要被精确控制的。
当井口压力过大时，需要通过安全阀减压，避免钻孔壁被破坏，或者油气泄露造成危险。
如果井口压力不足的话，则可以通过调整控制阀的流量增加进钻头的油气量，提高井口压力。
二、构造的构造相对来说比较复杂，但也比较规整。
整个控制系统分为核心、液晶显示器、键盘，控制板和执行部分等几个部分。
首先是核心部分，也叫做主机，主机需要完成系统的显示、控制和数据采集等任务。
主机一般由高速处理器、闪存以及各种电磁阀和传感器组成，可以同时完成多种功能操作。
同时，主机下面镶嵌的液晶显示器可以实时监控井口的操作情况，方便操作人员掌握操作的实时状态。
除了核心部分之外，控制板也是的必要构件。
控制板上包含了各种控制按钮、指示灯和拨动开关等元件，能够实现各种操作指令的发送和函数切换等功能，同时也可以将数据实时上传到主机上，方便数据分析和操作人员对系统的维护。
最后，执行部分则由各种控制阀以及机械部件等组成，主要用于控制井口的压力以及钻头的升降等操作。
因为井下环境的复杂性，所以执行部分的构造相对来说比较精密，同时也需要钢化材料和防爆材料等。
三、应用的应用十分广泛，可以应用在各种地质勘探、采油以及开采金属矿物等领域。
在海域开发方面，的应用非常重要。
钻机作业现场电气设备故障分析与检测
钻机作业现场电气设备故障分析与检测发布时间：2022-08-26T07:35:54.265Z 来源：《科学与技术》2022年第8期作者：陈凯[导读] 电气设备是油气钻机系统的重要组成部分，在钻井作业现场，受多方面因素影响，电气设备出现故障是比较普遍的事情陈凯中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井一公司辽宁盘锦 124000摘要：电气设备是油气钻机系统的重要组成部分，在钻井作业现场，受多方面因素影响，电气设备出现故障是比较普遍的事情，不仅影响钻井时效而且严重时还会影响现场作业人员的生命安全。
这与新时期油气钻机作业提速增效的目标的极不适应的，因为必须明确掌握钻机运行过程中电气设备使用过程中产生的常见故障，并针对这些故障提出应对的检测措施，只有这样才能有效确保钻井作业现场效率，提升钻井效益。
关键词：钻井作业；电气设备；设备故障；故障检测0前言钻井自动化水平的提升促进了电气设备在钻机中的应用，这也是提高钻井时效的关键，近年来随着复杂及中深层油气勘探规模的扩大，钻井工作的复杂程度和困难程度逐渐加大，钻井作业现场中因电气设备问题导致影响钻井效果的问题时有发生，严重影响了钻井时效及效益，因此有比较就此问题展开分析，明确在目前的钻井工程中常见的电气设备故障情况，并从故障分析检测的角度出发，简述了在钻井工程中电气设备中常见的故障排除措施。
1钻井工程中设备常见故障原因分析1.1 设备异常故障钻井工程需要使用大量的设备，往往出现问题的也是设备本身，实际上在实际的工程中电气设备出现故障的概率也比较大，如果电气设备个别零件不达标或者是电气元件没有正常运行，也会导致设备故障。
设备在运行的过程中发生故障，就影响钻井工程的正常进行，造成比较严重的影响。
尤其是设备已经达到使用期限，但是由于工作人员、管理人员的疏忽导致磨损严重、达到寿命的零件没有及时更换，在高强度的环境下运行让设备极为容易出现故障。
一些钻井队伍在使用电气设备的过程中，认识到设备定期检查的重要性，制定了相关的策略，但是同样存在故障情况，检查原因是由于更换的零件或者是设备等不符合设备本身的规范，这样导致电气设备在使用的过程中出现较多问题，还会对现场作业人员的生命安全造成一定的隐患。
电动修井机的自动化控制系统
电动修井机的自动化控制系统引言概述：电动修井机的自动化控制系统在石油行业中扮演着重要的角色。
随着科技的不断进步，自动化控制系统在修井机的操作中起到了关键的作用。
本文将详细介绍电动修井机的自动化控制系统的五个部分，包括传感器、控制器、执行器、通信系统和监控系统。
一、传感器：1.1 温度传感器：电动修井机的自动化控制系统中的温度传感器能够实时监测井口温度，以便及时调整修井机的工作状态。
1.2 压力传感器：通过压力传感器，自动化控制系统能够监测井底压力，确保修井机在合适的压力范围内工作。
1.3 流量传感器：流量传感器可以监测井口液体的流量，从而保证修井机能够在适当的流量条件下进行作业。
二、控制器：2.1 PLC控制器：PLC（可编程逻辑控制器）是电动修井机自动化控制系统中的核心部件。
它能够根据传感器的反馈信号，实时控制修井机的运行状态。
2.2 HMI人机界面：HMI人机界面是用户与自动化控制系统进行交互的界面。
通过HMI，操作人员可以监控修井机的运行状态，并进行相应的操作。
2.3 控制算法：电动修井机的自动化控制系统中的控制算法是根据井口情况和修井需求设计的，能够根据实时数据进行自动调整，确保修井机的工作效率和安全性。
三、执行器：3.1 电动马达：电动马达是电动修井机自动化控制系统中的关键部件之一。
它能够根据控制器的指令，驱动修井机进行上下、旋转等操作。
3.2 液压系统：液压系统通过控制液压缸的运动，实现修井机的伸缩和旋转。
自动化控制系统能够准确控制液压系统的工作，确保修井机的精确操作。
3.3 传动系统：传动系统通过传动装置将电动马达的动力传递给修井机的各个部件，保证修井机的正常运行。
四、通信系统：4.1 有线通信：自动化控制系统中的有线通信系统能够将传感器和执行器与控制器进行连接，实现数据的传输和控制指令的传递。
4.2 无线通信：无线通信系统可以实现修井机与中央控制室之间的远程监控和操作，提高了修井机的操作灵活性和效率。
关于钻井电气设备的现场应用
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ２ ２ １钻 井 电气 设备 安装 要求 １ ． １钻 台设备 和机 泵房 设备 底座一 起 放底 座人 字架 一 起 放 钻 机 爬 坡 电缆槽 架 一 绞 车前 、 后梁一 转 盘梁 一 绞 车一 转盘 一 钻 台铺板 一 井 口机 械 化工 具一 司钻偏 房一 起 放井 架人 字梁 一 井架 一 天 车一 钻 井泵 一 循环 罐一 高 压管汇 一 柴 油 发 电机 组 一 Ｓ Ｃ Ｒ （ ＭＣ Ｃ ） 房一 油罐一 爬犁一 材料房一 值班房一 野 营房 。 钻机 安装 及 操作 人员 应先 仔 细阅读 使用说明书 ， 明确 要 求 和 规 定 ， 熟 悉 钻 机 总体 、 配 套 及各 部 件结 构 特性 、 质量 、 尺寸 等， 做好 前期 的各 项 准备 Ｔ作 。 底座 一 钻机 爬坡 电 缆槽 架～ 绞 苇转 盘一 井架一 天车 一 游 车一 大钩一 穿大绳一 起 升 井 架一 柴 油发 电机 组 一 Ｓ Ｃ Ｒ（ Ｍｃ ｃ ）房一 钻 井 泵一 起 升底 座 一 坡道 ～ 猫 头一 滑道一 提 升 机一 固控循 环 系统 一 油罐一 爬 犁一 材料房一 值 班 房一 野营房一 其 它 。绞 车 ： 按 钻 机 电气 传 动 的要 求 连接 绞车 各部 位 电缆 。 特 别说 明 的 是： 在绞 车的 司钻 房 内有 一个 电机 惯性 刹 车 控 制 电 磁 阀 和 一个 转 盘惯 性 刹 车控 制 电磁 阀 ， 应 同相应 的 Ｓ Ｃ Ｒ控制 电缆 连接 。 １ 。 ２ 电控 制 系统 和动 力 系统 钻 机 传 动 系统 的基 本 功用 是 将 动 力 机 发 出 的动力 分 别传 送 给 各工 作 机 ， 即 绞 车、 转 盘、 钻井泵等 ， 主要 解 决 增 矩 减 速 、 变矩变速 、 并车 、 正 倒 车 以及 传 动 脱 离 或 挂合 问题 。由动力机到工作 机的传 动系 统， 有的很简单 ， 有的则比较复杂。 不可调 速的动力机不能满足绞车或转盘的要求 ， 传 动系统就是 要解决 变速变矩 的问题 。 Ｓ Ｃ Ｒ房 摆 放平 整 ， 动力线 、 控 制线 走 向 合 理， 各 种 仪 表 齐 全灵 敏 可 靠 ， 各 种 元 件 齐 全、 无松动和损坏 ， 控 制 柜 检 修 维 护 挂 牌 标 识 。 司钻控 制 房应 该 按 标 准摆 放 ， 四周 固定牢 固 ， 不摇 摆晃 动 。 发 电 机组 按 标 准安 装 、固定 牢靠 ， 护 罩及零部件齐全 ， 各种仪表齐全 、 灵 敏 可 靠， 停 机 维 护保 养 检查 挂 牌 标 识 ， 油 气 路 管 线 无 渗 漏 。柴 油 发 电机 组 所 加 的 润 滑
自动控制系统在石油钻采中的应用
自动控制系统在石油钻采中的应用石油是世界经济发展的重要能源之一，其开采和生产需要高度的技术支持和自动化控制系统的应用。
自动控制系统在石油钻采中发挥着至关重要的作用，提高了生产效率，降低了生产成本，保证了安全生产。
本文将探讨自动控制系统在石油钻采中的应用，并介绍其中的关键技术和优势。
1. 自动控制系统在石油钻井过程中的应用石油钻井是石油开采的关键环节之一，传统的钻井方式需要大量的人工操作，效率低下且存在一定的安全隐患。
自动控制系统的引入，使得钻井过程变得更加自动化和智能化。
自动控制系统可以实时监测井口的各项参数，如井深、井压、钻速等，并根据设定的钻井方案进行自动调节。
通过自动控制系统，可以提高钻井速度，降低事故风险，减少人力成本。
2. 自动控制系统在石油采油过程中的应用石油采油是石油生产的核心环节，传统的采油方式通常需要依赖人工操作。
自动控制系统的应用，使得石油采油过程更加高效和安全。
自动控制系统可以实现对油井的精确控制，自动调节采油参数，如油压、水压、注水量等。
通过自动控制系统，可以实时监测井口数据，优化油井的生产方式，提高采油效率和产油量。
3. 自动控制系统在石油仓储和运输过程中的应用石油的仓储和运输环节同样需要自动控制系统的应用。
自动控制系统可以实现石油储罐的自动控制和监测，确保储罐内油品的安全储存。
同时，自动控制系统还可以对石油管道的运输过程进行智能化管理，实现对压力、流量等参数的实时监测和调节。
通过自动控制系统，可以有效防止石油泄漏和事故发生，确保石油运输过程的安全与稳定。
4. 自动控制系统的关键技术和优势自动控制系统在石油钻采中的应用离不开一些关键技术的支持。
其中，传感器技术是自动控制系统的基础，通过传感器可以实时获取井口和管道等环境参数的数据，为系统的自动调节提供准确的依据。
此外，自动控制系统还依赖于计算机技术和通信技术，通过计算机控制和远程监测，实现对钻采系统的智能化管理。
自动控制系统在石油钻采中的应用具有以下优势。
电动修井机的自动化控制系统
电动修井机的自动化控制系统一、引言电动修井机是一种用于钻井作业的重要设备，其自动化控制系统的设计和实现对提高钻井作业效率、保障作业安全具有重要意义。
本文将详细介绍电动修井机的自动化控制系统的标准格式文本，包括系统概述、功能需求、技术要求、设计方案等内容。
二、系统概述电动修井机的自动化控制系统主要由控制器、传感器、执行机构等组成。
其主要功能是实现对电动修井机的运行状态进行监测、控制和调节，以确保钻井作业的顺利进行。
三、功能需求1. 运行状态监测：监测电动修井机的电流、电压、温度等参数，实时获取设备运行状态。
2. 运行控制：对电动修井机的起停、转速调节、工作模式切换等进行控制。
3. 故障检测与诊断：对电动修井机的故障进行自动检测和诊断，并及时报警或采取相应的措施。
4. 数据记录与分析：记录电动修井机的运行数据，并进行数据分析，为设备维护和性能优化提供依据。
四、技术要求1. 控制器：采用先进的嵌入式控制器，具有高性能、可靠性强、抗干扰能力好等特点。
2. 传感器：选择合适的传感器，能够准确测量电流、电压、温度等参数，并与控制器实现数据通信。
3. 执行机构：采用高效、可靠的执行机构，能够实现对电动修井机的精准控制。
4. 通信接口：支持与其他设备进行数据通信，实现设备之间的信息交互和协同控制。
五、设计方案1. 系统架构：采用分布式控制架构，将控制器、传感器和执行机构分别布置在电动修井机的不同部位，通过通信接口进行数据交互和控制指令传递。
2. 控制策略：根据电动修井机的工作特点和需求，设计合理的控制策略，包括启动控制、转速控制、工作模式切换等。
3. 故障检测与诊断：利用传感器对电动修井机的各项参数进行实时监测，通过故障诊断算法对故障进行检测和诊断，并及时报警或采取相应的措施。
4. 数据记录与分析：将电动修井机的运行数据记录下来，并进行数据分析，以便对设备性能进行评估和优化。
六、总结电动修井机的自动化控制系统是提高钻井作业效率、保障作业安全的重要手段。
钻井井下自动化系统
钻井井下自动化系统随着科技发展以及人们对生产效率的不断追求，越来越多的行业开始普及自动化技术。
其中，石油行业也不例外。
钻井井下自动化系统便是石油行业中的一项重要进展。
本文将介绍钻井井下自动化系统的意义、结构、工作原理以及未来发展方向。
一、意义现代钻井井下自动化系统不仅能够实现钻井作业流程的自动化，提高生产效率，还能实现井下设备的数据监测与采集，实现远程监控与控制。
此外，钻井井下自动化系统还能有效降低人员作业风险，减少人为因素对设备运行的干扰，保障生产安全。
因此，钻井井下自动化系统意义重大。
二、结构钻井井下自动化系统包括主控系统、传感器、执行器与数据采集技术。
其中，主控系统是整个系统的核心，包括钻井控制、数据处理等功能。
传感器可对井下环境进行监测，包括温度、压力、流量、沉积物等。
执行器可以通过信号控制实现钻井环节的自动化操作，如井下阀门的控制、岩心钻头的下放等。
数据采集技术则可以实现井下设备数据的采集并传输到地面处理中心。
三、工作原理钻井井下自动化系统根据不同的井下环境进行自适应调节。
以钻井过程为例，主控系统会监测井下环境的温度、压力与岩层断裂程度等信息，对钻杆转速、扭矩、进给速度等参数进行调控，从而实现钻掘作业自动化。
在整个钻井作业过程中，主控系统可以实时监测并记录各项参数指标，并通过传输数据传输到地面处理中心进行数据分析处理，实现钻井数据的精细化管理。
四、未来发展方向随着技术的不断发展，钻井井下自动化系统将有望实现更高端的自主化和智能化。
例如，通过加入机器学习、人工智能等技术，使系统能够学习和累积钻井经验，更加准确地对井下环境进行识别与判断，制定更合理的钻掘策略。
此外，增加高清相机或者遥感检测等技术，也能充分实现对井下情况的全面感知，提高生产效率和安全性。
综上所述，钻井井下自动化系统的发展对于提高生产效率、保障安全、减少人为作业干扰具有重要意义。
未来，钻井井下自动化系统还将不断提高科技含量和智能化水平，实现更加全面、精细的数据采集和高效的生产管理，为石油行业发展带来新的动力。
电动修井机的自动化控制系统
电动修井机的自动化控制系统引言概述：电动修井机是一种用于修复和维护井口设备的重要工具。
随着科技的不断进步，电动修井机的自动化控制系统也得到了不断的改进和发展。
本文将详细介绍电动修井机的自动化控制系统，包括其原理、功能和应用。
一、自动化控制系统的原理1.1 传感器技术：自动化控制系统通过安装各种传感器来实时监测井口设备的工作状态，如温度、压力、振动等。
这些传感器将收集到的数据传输给控制系统，以便进行后续的处理和分析。
1.2 数据处理与分析：控制系统会对传感器收集到的数据进行处理和分析，通过算法和模型来判断井口设备的工作状态和健康状况。
这些数据和分析结果将为后续的控制决策提供依据。
1.3 控制决策与执行：基于数据处理和分析的结果，控制系统将做出相应的控制决策，并通过执行机构控制电动修井机的运动和操作。
这样可以实现对井口设备的自动化修复和维护。
二、自动化控制系统的功能2.1 故障检测与诊断：自动化控制系统能够实时监测井口设备的工作状态，一旦发现异常情况，系统将能够及时报警并进行故障诊断，以便及时采取修复措施。
2.2 自动化操作：通过自动化控制系统，电动修井机可以实现自动化操作，如自动定位、自动起吊、自动旋转等。
这样可以提高工作效率，减少人工操作的繁琐性和风险性。
2.3 远程监控与管理：自动化控制系统可以通过网络实现远程监控和管理，操作人员可以通过电脑或手机等终端设备对电动修井机进行远程控制和监测，提高了工作的灵活性和便捷性。
三、自动化控制系统的应用3.1 石油钻井行业：电动修井机的自动化控制系统在石油钻井行业中得到广泛应用。
它可以实现钻井设备的自动化操作和监测，提高了钻井的效率和安全性。
3.2 矿山行业：电动修井机的自动化控制系统也可以应用于矿山行业，用于井口设备的修复和维护。
它可以实现对井口设备的自动化控制和监测，提高了矿山的生产效率和安全性。
3.3 建筑工程行业：电动修井机的自动化控制系统还可以应用于建筑工程行业，用于井口设备的安装和维护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十二章井场自动控制系统实例第一节井场自动控制系统ZJ70/4500DB系列钻机简介ZJ70/4500DB系列钻机是目前国内最先进的7000m级深井交流变频单轴齿轮绞车钻机，由宝鸡石油机械有限责任公司按SY/T5609《石油钻机型式与基本参数》标准及有关API规范的要求设计制造，可满足深井石油及天然气井的勘探和开发需要。
在使用本钻机以前，参与此项工作的管理人员、技术人员和操作者必须仔细阅读本钻机配套的全部说明书和相关技术资料，了解并熟悉所有的细节，此外还要具备相应的安全操作知识和技能，操作时必须配备相应的安全防护设备，所有的活动应符合HSE（健康、安全、环保）的要求。
全部的管理工作和具体操作还应按照本系统、本单位的相关的规章制度的要求执行。
一、用途及特点ZJ70/4500DB6钻机是为满足油田深井勘探开发和出国承包钻井的要求而新设计开发的一种AC-DC-AC交流变频电传动全数字控制钻机。
该钻机的总体设计广泛征求了油田用户意见并参照了国内外电驱动钻机的优点。
钻机基本参数符合SY/T5609标准,主要配套部件符合API规范，能满足钻井新工艺的要求，技术性能和可靠性达到国际90年代末的先进水平,该钻机还可配置顶部驱动钻井装置。
ZJ70/4500DB6钻机技术和结构特点1．采用先进的全数字化交流变频控制技术，通过电传动系统PLC和触摸屏及气、电、液、钻井仪表参数的一体化设计，实现钻机智能化司钻控制。
2．钻机采用宽频大功率交流变频电机驱动, 完全实现了绞车、转盘、泥浆泵的全程调速。
3．钻机绞车为单轴齿轮传动，一档无级调速，机械传动简单、可靠。
主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车采用电机能耗制动，并能通过计算机定量控制制动扭矩。
4．绞车采用独立电机自动送钻控制技术，实现自动送钻, 对起下钻工况和钻井工况进行实时监控。
5．首次采用ASI模块实现MCC的保护和监控。
二、钻机总体布置与传动简介1． ZJ70/4500DB6 钻机采用AC-DC-AC驱动方式，由4台1310kW柴油发电机组作为主动力，发出的50Hz，600V 交流电经VFD变频单元后变为0～140Hz、0～600V的交流电分别驱动绞车、转盘和泥浆泵的交流变频电动机。
绞车由2台电动机驱动，转盘由1台电动机驱动，3台泥浆泵各由1台电动机驱动。
控制采用一对一方式，即一套VFD柜控制1台交流变频电动机。
本钻机共配有7套VFD柜，其中一套用于自动送钻装置变频电机控制。
2．前开口井架，旋升式底座，利用绞车动力起升,井架和所有台面设备均低位安装。
3．绞车主刹车为液压盘式刹车,辅助刹车为主电机能耗制动（由自动制动单元实现）。
4．钻机布置满足防爆、安全、钻井工程及设备安装、拆卸、维修方便的要求。
5．钻机布局分五个区域：钻台区、泵房区、动力及控制区、固控区、油罐区。
*钻台区: ：即主机部分。
包括井架、底座、绞车、转盘、游吊系统、司钻偏房、井口机械化工具、钻井仪表、风动绞车、液压提升机、猫道及排管架、绞车冷却水箱等。
*泵房区：布置有3台F-1600泥浆泵组、钻井液管汇等。
*动力及控制区：包括4台柴油发电机组，VFD(MCC)房及电缆架,气源净化设备及辅助发电机组。
*油罐区:包括115m3柴油罐和15m3三品油罐。
*固控区：由泥浆罐、净化设备、泥浆处理房、100m3套装水箱等组成。
各区域之间油、气、水、电等连接管线铺设在管线槽内，管线槽采用折叠式，内装电缆线和上钻台管线，可实现搬家不拆电缆和管线,折叠整体运输。
上钻台管线槽可随钻机起升就位。
三、钻机主机部件及配套系统ZJ70/4500DB6钻机是适应国内外钻井需要，而生产的一种先进的交流变频电驱动钻机，其主要配套件都严格按照“API”有关规范设计制造，能满足HSE的有关要求。
1．JC-70DB2绞车绞车是钻机的核心部件。
绞车在石油钻井过程中，不仅担负着起下钻具、下套管、控制钻压、处理事故、提取岩芯筒、试油等各项作业，而且还担负着井架及底座起放任务。
JC－70DB2绞车是一种新型交流变频控制的单轴齿轮绞车，它主要由交流变频电动机、减速箱、液压盘刹、滚筒轴、绞车架、自动送钻装置、空气系统、润滑系统等单元部件组成，JC-70DB2绞车具有如下特点：（1）绞车为单滚筒轴结构，滚筒为开槽式，绞车整体体积小，重量轻。
（2) 绞车动力由两台功率800kW 、转速2800r/min、YJ13型交流变频电机驱动，功率大，变频调速范围宽。
（3) 绞车只设一档，无需专门的换档机构，绞车减速箱输入转速在0－2800r/min范围内可无级调速。
（4）绞车主刹车为液压盘式刹车，配双刹车盘，刹车力矩大，工作安全可靠。
（5）绞车取消了传统的辅助刹车机构，辅助刹车功能由主电机能耗制动实现。
（6）绞车传动采用齿轮传动形式，齿轮采用大模数齿轮，齿轮及轴承润滑采用强制润滑方式。
（7）绞车配置了自动送钻装置，由37kW交流变频电机及立式送钻减速机等实现。
（8）绞车电机、减速箱、滚筒轴及刹车系统等均安装在一个底座上，可构成一个独立的运输单元。
（9）绞车的所有控制（电、气、液）均集中在司钻控制房内，操作方便、灵活。
第二节ZJ70/4500DB6钻机电传动系统和空气系统阀岛简介一、电传动系统概述ZJ70/4500DB6钻机电传动系统采用四台CAT交流柴油发电机组并网运行，向7套交流变频传动柜提供电源。
变频单元采用全数字矢量控制电压型交流变频调速装置，“一对一”控制方式驱动绞车、转盘、泥浆泵、自动送钻电机，实现无级调速，满足钻机传动要求。
采用制动单元和制动电阻代替绞车辅助刹车，实现游车平稳下放。
自动送钻电机低频下正常工作，实现空游车——最大钩载的恒功率控制。
钻机控制系统以西门子高性能的PLC为控制核心，并通过现场总线控制技术把数字化设备组成Profibus–DP网络，可实现变频器、智能远程司钻电控箱、MCC柜和人机界面等设备的高速通讯，上位计算机实时监控各个系统的运行状态并提供系统故障时的诊断显示，构成典型的三级网络系统，实现远程数据传输通讯、监视和控制操作。
操作回路还包括PLC故障时的应急操作回路。
按照钻机辅助用电设备要求，经变压器、交流开关柜和MCC单元柜给400V/220V用电设备提供电力及整个井场照明。
另外还配备了工业电视监控及井场通讯系统。
1. 系统参数（1）柴油发电机组参数额定电压：主发电机组 600VAV 3Φ辅助发电机组 400VAV 3Φ额定频率： 50Hz额定功率：主发电机组 4×1310kW 辅助发电机组 400kW照明系统电压： 220VAC（2）变频器主要技术参数（3）变频电动机主要技术参数2．主要电气设备（1）变频控制房2座安装有：变频调速柜7套柴油发电机控制柜5套(含电源柜一套)开关柜及MCC柜 6台综合柜 1台低压电源柜 1台（2）制动单元柜及制动电阻 1套（3）主变压器 1套（4）双制式空调 2套（5）交流插座盘 2套（6）配电柜 2套（7）智能化司钻控制台（8）安装在司钻控制房中，装有触摸屏、显示屏、显示仪表及操纵手柄、信号灯、开关等用于司钻监控及操作系统运行状况。
（9）系统全套动力及控制电缆、通讯电缆。
（10）现场标准化电路(用户自备)（11）用于线路保护的全套电缆槽、镀锌管、密封件等。
3．工作条件电传动系统为野外工作产品，在环境温度-30℃～+50℃能可靠正常工作，变频控制房中装有双制式空调器，房内温度冬季不应低于20℃，夏季不应超过26℃，在空气中不得有过量腐蚀气体和易爆气体，环境相对湿度+20℃时不应大于90%，不允许有凝露，海拔高度应≤1000m(满负荷)。
4. 存放和检查电传动设备均安装在房内，可以在户外存放和运输。
在存放期间，环境温度低于-25℃时应开启房内空调，使房内温度正常，并保质干燥，存放时间最长不应超过一年，存放一年后需继续存放时，应作系统四小时通电试验，电传动系统在进行正常运行工作时及在停机间歇时，应随时进行巡回检查和维护，变频控制柜检查与维护详见变频控制柜使用说明书。
二、电传动系统的主要原理及功能1．电传动系统的主要原理及功能（1）交流变频控制系统将交流电整流成直流电再逆变成频率可调的交流电对交流电机进行控制，实现对钻机绞车转盘和泥浆泵交流电机的速度、扭矩、制动、自动送钻等控制。
系统采用PROFIBUS总线进行通讯传输。
通过彩色触摸屏人机界面实现对系统的监视、自动故障诊断和控制操作。
智能化远程司钻操作箱具有钻机操作和显示报警的全部功能。
变频装置的工作原理及功能详见该产品制造厂商提供的使用说明书。
（2）供电用电系统由变压器、开关柜、MCC柜向钻机用电设备配电，主要内容包括：1） 1～4#发电机房用电2）辅助发电机房用电3）空压机用电4）混合泵用电5）灌注泵用电6）除砂泵用电7）剪切泵用电8）液压大钳用电9）补给泵用电10）搅拌机用电11）钻台区用电12）固控区用电13）水罐区用电14）油罐区用电15）防喷器用电16）录井仪用电17）固井用电18）司钻房用电19）送钻电机用电20）生活区用电21）照明用电22）备用电源23）备用软启动详细的工作原理及电气线路见井场标准化电路使用说明书及图册。
2．安装、试车、拆搬（1）安装安装可分为以下几个步骤1）待钻机底座、泥浆泵、固控系统、柴油发电机房等部件安装到位后，将二座变频传动控制房按总图位置放置好，注意控制房基础要牢固、平稳。
2）敷设和连接系统电缆，将电缆护槽摆放好，系统电缆主要包括：①传动控制房(2座)的电源动力电缆、控制电缆。
②变频柴油发电机控制及机房动力电缆。
③7台变频电动机动力电缆、控制电缆。
④司钻操作台控制电缆、通讯电缆。
⑤空压机动力电缆。
⑥编码器传输信号电缆。
⑦井场标准化电路全套电缆。
（2）试车试车前的准备工作1）检查所有电气设备、电缆，确认安装全部可靠。
对电气系统作运行前的检查，所有线路连接无误，开关接触及接地保护良好。
2）检查所有开关应处于断开状态。
3）按西门子变频控制柜使用说明书要求作好试车前的准备工作。
试车按下述程序进行：1）按电源要求使柴油发电机组达到系统要求的并网电压和频率的额定值，并持续稳定工作。
2）合上相应的配电断路器、开关、检查断路器、开关以及电缆应运行正常。
3）逐台启动钻机的各个电气设备，检查电机和控制柜应运行正常。
4）合上照明开关，检查各处照明应运行正常。
5）按变频控制柜试车步骤及司钻操作台功能调试逐项运行正常。
6）对绞车能耗制动及自动送钻应个别调试检测其功能运行正常。
（3）拆搬按以下步骤进行1）拆搬前断开所有电气开关。
2）从变频控制房端AC盘及侧面窗口拆开所有系统电缆。
3）从设备连接处拆开所有系统电缆。
4）将电缆整理好固定在电缆槽架中或合适的地方。
5）拔开照明灯插头/插座，将系统各条电缆整理好。