使用说明书传动系统.doc

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1、1.电控系统简介ZJ40DB钻机电传动系统为SP型变频钻机,由发电机控制系统(发电机控制柜(GEN柜)、24V电源柜、断路器柜)、变频传动系统(变频柜、制动柜、制动电阻)、司钻控制台操作系统、PLC总线系统(1#综合柜PLC分站、2#综合柜PLC主站、各变频柜通信板、司钻台PLC分站、触摸屏、显示屏、工控机、远程电脑、ASI总线系统等)、交流电动机控制中心 (MCC柜)等主要部分组成。电传动系统单线图如图1-1所示,总体布局如图1-2所示。该系统采用自备电网。VFD房主电源交流进线为600V、3ph、50Hz(主机供电)工频电源,辅助电源为400V、3ph、50Hz(辅机供电)工频电源。系统在

2、实物上由VFD房、VFD房、司钻控制台、制动电阻房构成。VFD房包括:1#发电机控制柜(+D1-A1)、2#发电机控制柜(+D2-A2)、3#发电机控制柜(+D3-A3)、4#发电机控制柜(+D4-A4)、断路器柜(+D8-A8)、24V电源柜(+D7-A7)、1MP变频柜(+D21-A21)、2MP变频柜(+D25-A25)、3MP变频柜(+D28-A28)、1#综合柜(+D35-A35)、开关柜(+D39-A39)、工具柜等。房内还设有空调系统、照明灯、应急灯、烟雾报警探头、灭火器等,与房体在一起的还有主变压器(+D79-A79)。VFD房包括: DWA变频柜(+D23-A23)、DWB变

3、频柜(+D24-A24)、RT变频柜(+D27-A27)、DWA制动柜(+D31-A31)、DWB制动柜(+D32-A32)、送钻变频柜(+D30-A30)、2#综合柜(+D36-A36)、MCC16柜(+D41-A41+D46-A46)、配电箱(+D47-A47)等。房内还设有空调系统、照明灯、应急灯、烟雾报警控制器(+D50-A50)、灭火器等,与房体在一起的还有送钻柜制动电阻(+D78-A78)。四个发电机控制柜的主要功能是:控制柴油机组的转速与发电机的励磁电流得到600V、50Hz稳频稳压的交流电源,作为全井场的动力电源,发电机控制柜内还设有同期并网控制电路,控制多台发电机的同期并网以

4、达到同期合闸操作。24V电源柜的主要功能是:为各发电机控制柜提供直流24V控制电源和发电机冷启动电源。断路器柜内设有主变压器进线开关和顶驱供电开关,同时有两组SPD过电压保护装置。由四个发电机控制柜、断路器柜和24V电源柜组成发电机控制系统,其详细使用说明参见使用说明书之2发电机控制系统变频柜的主要功能是:把50Hz工频交流电源转变为频率可调的交流电源,从而达到控制交流电机转速的目的。送钻变频柜具有恒压自动送钻与恒速提升、下放钻具的功能。开关柜的主要功能是:切换选择MCC400V交流母线的电源选择,一路选择为主变压器供电至MCC交流母线,一路选择为辅助发电机组供电至MCC交流母线,两路电源电气

5、互锁。1#、2#综合柜的主要功能是:柜内设有PLC总线系统和继电器应急系统,完成钻井工艺的逻辑控制功能、保护功能、监控功能、及其他辅助功能。1MP、2MP、3MP电机风机与油泵供电回路设在1#综合柜内。制动柜内的制动单元和房外制动电阻的主要功能是:在绞车产生制动作用时电动机转入发电运行,负载侧的机械能转化为电能通过逆变器充电到变频柜直流母线。当直流母线电压高于最高阈值时,制动单元自动将制动电阻接通,使中间直流母线之间电容器上储存的多余电能以热能的形式由制动电阻消耗,以维持直流母线上的电压保持恒定从而得到持续的制动作用。这种制动方式我们称做能耗制动。送钻系统的制动单元和制动电阻是也是能耗制动方式

6、。主变压器的主要功能是:把50Hz、600V交流电源转变成50Hz、400V交流电源,供给MCC交流母线。房内空调机为变频柜提供必要的冷却条件。变频柜在运行时本身有较大的发热量,空调机能够维持房内温度在2030C之间,保证了变频器的安全运行。房内空调机是系统关键设备之一,也是日常监视与维护的重点之一。只有空调机正常运行时才允许变频器工作。上述装置中,司钻控制台放置在钻台上,制动电阻在室外独立放置,其余设备都放置在电控房内。发电机控制装置共有4个GEN柜,分别对柴油发电机进行控制,并进行上线(并网)发电。在其负荷允许的范围内,保证输出600V、50Hz的交流电压。各发电机可按工况需要,全部或任意

7、两台以上上线运行时,负荷都能均衡分配,负荷转移平稳,能承受钻机的负荷特性和电动机启动时的冲击。变频主传动装置共有6套变频柜,分别将600V、50Hz恒压恒频交流电压变流成0600V变压变频连续可调的交流电压,以一拖一的驱动方式分别驱动泥浆泵(MP),绞车(DW),转盘(RT)。绞车和转盘电动机具有正反转功能。转盘扭矩限制可在0100%范围内任意调节。绞车由两台电动机驱动,运行时负荷均衡,转速同步。由DWA制动柜和DWB制动柜内的制动单元与室外制动电阻构成的能耗制动装置使绞车具有快速起停功能,绞车电机具有四象限运行的特性,在下钻作业中能够提供持续的电磁制动力矩。送钻变频柜将400V、50Hz恒压

8、恒频交流电压变流成0400V变压变频连续可调的交流电压,以一拖一的驱动方式驱动送钻电机。恒压方式可以实现恒钻压自动送钻。在恒速方式时具有正反转功能,可以起到应急起放井架和钻具的功能,也可以恒速送钻。送钻变频柜设有制动单元与外部制动电阻构成的能耗制动装置。司钻控制台通过高性能的PLC与总线控制,供司钻在钻井作业中进行各项操作,同时通过触摸屏和显示屏对控制系统的主要设备运行状态进行监控。触摸屏、显示屏和2#综合柜内的工控机的使用说明参见使用说明书之3人机界面。司钻控制台为内压防爆式,并有减压装置。交流电动机控制中心(MCC)的主要功能是对井场的钻台、泥浆泵房、泥浆循环罐区、油罐区、压气机房和水罐区

9、等区域的交流电动机进行控制,并给井场提供照明电源。MCC系统对30kW以上电机采用软启动方式,通过ASI总线操作和监控,同时保留手动软起和手动直接启动功能。MCC柜采用分装式结构,以便维修更换。交流电动机控制中心的电源来自主变压器:一台变比为600V/400V的干式变压器。电控系统安装在一个具有撬座的房子内,系统与各外部设备的电缆,电传动系统的动力配置、输出特性、控制操作和保护功能均能满足7000m石油钻机的工作参数、性能和钻机工艺的要求。系统采用了正确的防爆、防震、防潮和防火等措施,符合安全要求。各外部设备的电缆连接在房子的一端的对外接线板上,该对外接线板设有连接插座。 电控系统安装在一个具

10、有撬座的房子内,电控房具有良好的保温和防渗漏性能。外蒙皮选用钢板焊接制成,外表喷漆。内蒙皮采用拉铆结构,内外蒙皮之间充填发泡保温材料,对外接线插座板有防雨淋的活页门结构。 房内配有带有电加热的空调机,温度可控。电控房具有防火、防潮、密封和隔热等适合于在沙漠环境中工作的功能,并配备有房温报警、照明、应急照明等装置。2、技术参数及工作条件2.1主要技术参数2.1.1交流电动机A、DWA电动机、DWB电动机额定功率:700 kW额定电压:600 V、3ph额定频率:33.5 Hz额定转速:661 rpmB、RT电动机额定功率:700 kW额定电压:600 V、3ph额定频率:33.5 Hz额定转速:

11、661 rpmC、1MP、2MP、3MP电动机额定功率:1100 kW额定电压:600 V、3ph额定频率:50.5 Hz额定转速:1000 rpmD自动送钻电动机额定功率:37 kW额定电压:400 V额定频率:50 Hz额定转速:1480 rpm2.1.2各变频柜主要技术参数A、DWA变频柜、DWB变频柜额定功率:800输入电压:600 V、3ph输入频率:50 Hz输出电压:0690 V、3ph输出频率:0200 Hz输出电流:860AB、RT变频柜额定功率:800输入电压:600 V、3ph输入频率:50 Hz输出电压:0690 V、3ph输出频率:0200 Hz输出电流:860AB、

12、1MP、2MP、3MP变频柜额定功率:1200 kW输入电压:600 V、3ph输入频率:50 Hz输出电压:0690V、3ph输出频率:0200Hz输出电流:1230AD、自动送钻变频柜额定功率:45kW输入电压:400V、3ph输入频率:50Hz输出电压:0400V、3ph输出频率:0200Hz输出电流:92A制动单元参数:额定功率:P20=100kW,额定电压:DC 650V外接制动电阻:额定功率:P20=100kW,阻值R=4 2.1.3 制动柜内制动单元与房外制动电阻技术参数绞车A、B变频柜各有7个制动单元,转盘变频柜有2个制动单元,制动单元集中安装在制动柜内。相应的制动电阻集中安装

13、于制动电阻房内。每个制动单元参数如下:额定功率:P20=200kW额定电压:DC 930V数量:16只房外制动电阻技术参数额定功率:P20=200kW阻值:R=4.45数量:16组2.1.4主变压器额定容量:1250kVA额定一次电压:600V额定二次电压:400V接线方式:/Y0-11结构:环氧树脂2.2工作条件ZJ70DB钻机电传动系统VFD房内配有带有电加热的空调机,可以保持房温恒定。在不同的空气相对湿度和环境温度下,电控房无凝露运行的最低温度见表21。在实际使用时可以参考该表数据,建议通常调节房温在+2030以内。设备在低于海拔1000米高度内,可达到额定输出,如超过1000米,输出电

14、流将减少。修正关系为:每增加1000米,降容8%。周围环境中不应有过量的酸、碱、盐腐蚀性气体和爆炸性气体。环境温度20时,相对湿度应不大于90%。表21 电控房无凝露的最低温度房内温度监控器设置在综合柜内,它监视房内温度。比如说房温监控点设定在28C,当实际房温高于28C时监控器就会发出接点信号给综合柜,从而使综合柜与司钻台上的“房温高”指示灯点亮,这说明空调机未开或出了故障。当房内湿度太大以至于凝露时,可以将空调设置在加热方式工作1至2小时驱潮。注意要在变频柜不工作时这样做。在正常运行时,两个房门都要关上以维持房温恒定和防止灰尘进入房内;但房门不得锁住,以便给电气维护人员畅通逃生通道。闲杂人

15、员不得随意进入电控房内。3、安装布置3.1设备外形及重量VFD房:长12500 mm、宽2900 mm、高3100 mm,重28.5 吨。房体对着司钻台的一端是对外接线板。另一端安装主变压器(下面的变压器室)和空调机室外机(上面)。VFD房:长12500 mm、宽2900 mm、高3100 mm,重25 吨。房体对着司钻台的一端是对外接线板。另一端为制动电阻出线板、送钻制动电阻(下面的变压器室)和空调机室外机(上面)。制动电阻房:长2500 mm、宽1200 mm、高2700 mm,重3 吨。3.2 设备在井场中的布置根据井场总体考虑,VFD房出线板朝向司钻台,参见 图1-2. ZJ70DB钻

16、机电传动系统总体布局图和总包厂的井场布局图。3.3 安装与接线、接地3.3.1 地基VFD房与VFD房底部不是一个平面,而是由工字钢焊接成的。安放VFD和VFD房之前应在地表上打基础,该基础采用不低于150号混凝土,并在基础底面和凸台中配10II级钢筋网,其间距为250mm。基础体上有四个长条形凸台,做为担放房体底座用,凸台标高与其它设备配合确定,偏差为10mm。设备安放时,如底座与凸台顶面有缝隙时,应用钢板塞实。制动电阻房房体重量不超过3吨,要求打上水泥地基。地基要高出土层地面0.2米以防止井场积水侵入箱体内。3.3.2 吊装VFD房是钢结构,但外层是钢板焊接,内填保温材料,再用薄钢板封里。

17、因房体较重,在起吊时,为了不挤坏房壁,要求用两台吊车从房子两个端头抬着吊装。若只用一台吊车时,则钢丝绳必须穿过起吊耳,参见房体起吊示意图。3.3.3 接地当按井场要求把VFD房吊装就位后,将电控房内附带的接地铜棒敲打入地下,地面露出不超过0.30米。将接地导线一头连在房体接地端上,另外一头接在接地铜棒上并可靠连接。3.3.4 接线当按井场要求把VFD房吊装就位后,即可以开始将电缆铺设在,电缆槽中。电缆两头都有标记,一端与VFD房插座标记对应,另一端与井场电气设备对应。接线时需仔细小心,。不得接错线和损伤电缆绝缘表皮。通信电缆比较细,铺设时要放松一些以免拉断。控制信号电缆和通信电缆属于弱电信号线

18、,容易受到强电磁场的干扰,铺设时要尽量远离动力电缆或与动力电缆垂直铺设。4 设备存放和一般的维护项目4.1 存放VFD房是户外用设备,短期不用而露天存放,风雨不会损坏设备。但要求关好门并上锁。一般在环境温度为-20至+50之间存放,房内元器件不会变质,可保证设备性能完好。如果长期不用(如半年时间),应把VFD房存放于大房间内,不要直接雨淋日晒,并且应经常到房内检查是否有水气、凝露、发霉等现象,如发现以上现象应开启空调机的加热器和风扇,驱赶潮气。无论是长期还是短期存放,都要存放于较清洁少灰尘的场所,并根据尘土多少,定期用吸尘器清扫一次。4.2 一般的维护项目由于振动,用螺钉紧固的地方可能会松动,

19、松动后会使连接处脱落,结构件散开。导电端子会因此而丢失信号,因此应经常检查螺钉紧固部位是否正常。导线带有绝缘层,由于振动会使绝缘层与其它构件摩擦而破造成电气事故。因灰尘极易吸潮,若母线上积聚的灰尘过多,使母线与支撑件(地线)间产生漏电。在插头座的插针间若积聚灰尘,则会造成信号的串通,在柜内的散热器上若积蓄的灰尘过多,将会影响散热效果,最终可能导致电气或电子元件损坏。因此,需定期清理上述各处的灰尘。保护电路在平时是不动作的,仅在发生事故时才动作。平时要注意检查并试验保护电路是否正常。交流电动机是电气传动中的关键设备之一。交流电动机又是旋转部件,维修工作量要大些。首先应定期检查和清理电动机的空气过

20、滤器,以防灰尘阻塞影响空气流通,造成电机过热。建议在电动机运行500小时后,应进行一次较认真的检查。进一步的维护请参看电机厂有关使用维护资料。基于以上介绍,电传动系统应进行以下维修工作每天交接班时要检查(1) 开关、指示灯是否正常。(2) 熔断器是否完好。(3) 风机和空调是否工作正常。(4) 发电机负荷分配是否均衡。每月应检查(1) 所有接线端子的螺钉是否松动。(2) 导线有无摩破及其他损伤。(3) 保护电器是否正常。(4) 电接点处有无异常现象。(5) 继电器工作是否正常。(6) 清除柜内灰尘。每年应停电认真仔细进行一次大检查。检查紧固螺钉有无松动;对VFD房空调机和柜门的空气过滤器进行除

21、尘;转动部件的润滑;保护电路和继电器的检查;照明灯具的更换;电缆绝缘的检查;彻底清除房内灰尘等等。4.3 绝缘测试在系统停机很长一段时间或气候特别潮湿时,有时需要对系统的600V和400V主母线和变频电机进行绝缘测试。可以采用1000V的绝缘摇表进行。注意先要系统断电,然后断开各控制柜的供电与控制开关才能进行绝缘测试。注意:在对变频电机进行绝缘测试时,首先必须拆掉电机上的所有电缆方能测试!否则可能损坏变频器内电力电子器件!注意:在对电控房内600V和400V进行绝缘测试时,首先必须断开母线上连接的各控制柜的供电与控制开关,即确保母线与柜内器件断开方能测试!否则可能损坏各柜内电力电子器件或者其他

22、控制器件!发电机控制柜内交流控制组件,MCC柜内软启动器,变频器内整流单元及其控制电路等不允许高压冲击。5、启动和操作5.1 发电机控制系统此部分内容参见使用说明书之2发电机控制系统。5.2 开关柜(+D39-A39)VFD房内断路器柜(+D8-A8)下部的断路器Q1是主变压器进线开关,VFD房600V主母线带电后,合上此开关,使主变压器投入运行。开关柜(+D39-A39)下部的断路器Q3是主变压器的出线开关,提供AC400 V正常电源,供给整个MCC系统及其它用电设备;开关柜上部的断路器Q4是辅助发电机的进线开关,提供AC400V应急电源,供给整个MCC系统及其它用电设备。柜中还有一些小容量

23、断路器,它们提供AC380V的机房供电、空压机供电和VFD房内1#综合柜、空调机等的电源。当系统不使用辅助发电机电源时,MCC母线由主变压器供电,此时,断路器柜(+D8-A8)下部的断路器Q1和开关柜下部的断路器Q3应合上;当系统使用辅助发电机电源时,MCC母线由辅助发电机供电,此时,主变不工作,开关柜的断路器Q3应分断,Q4应合闸。开关柜的Q3与Q4通过辅助常闭触点互锁,Q3合上时Q4合不上,Q4合上时Q3合不上。当600V交流母线带电时,VFD房内“母线电压指示盒”(+D38-A38)上“600V交流母线带电”指示灯H1要点亮,电压表P1应指示600V左右。当400V交流母线带电时,VFD

24、房内“母线电压指示盒”(+D38-A38)上“400V交流母线带电”指示灯H2要点亮,电压表P2应指示400V左右。5.3 1#综合柜(+D35-A35)打开柜门,检查接线有无松动,继电器插接是否可靠,如正常,待司钻台依照防爆要求吹扫后,合上各个断路器,关上柜门。断路器的合闸顺序应是:合Q,Q0,Q1,Q2,Q3。此时柜门上的24V指示灯应亮。当系统正常工作时,应合上Q5,Q6,Q21,Q22,Q23,Q31,Q32,Q33,Q34,Q35,Q36。再合上Q9,Q10。其余开关有些作为备用,有些是系统扩展使用,按实际需要合闸。1MP、2MP、3MP电机风机与油泵供电回路设在1#综合柜内。电工只

25、需将相应回路的供电断路器与控制断路器合上即可,风机回路的启动完全是自动的,由司钻工的操作决定。注意!开始启用司钻台时,按防爆要求对司钻台吹扫期间(约12分钟),严禁合综合柜断路器。注意!司钻台与房外接线板的电缆连接要保证插接正确,严禁错位,否则将导致系统故障甚至损坏设备。注意!司钻台与房外接线板之间的插头拨插时,必须断开综合柜内的电源开关。5.4 2#综合柜(+D36-A36)打开柜门,检查接线有无松动,继电器插接是否可靠,如正常,待司钻台依照防爆要求吹扫后,合上各个断路器,关上柜门。断路器的合闸顺序应是:合Q0,Q1,Q2,Q3。此时柜门上的24V指示灯应亮。合UPS电源开关。当司钻台吹扫完

26、成后可以合上Q4。当系统正常工作时,应再合上Q6,Q7,Q16,Q17,Q9,Q10,Q21,Q22,Q23,Q24,Q25,Q31,Q32,Q33,Q34。司钻台需加热时,Q5应合上。其余开关有些作为备用,有些是系统扩展使用,按实际需要合闸。注意!开始启用司钻台时,按防爆要求对司钻台吹扫期间(约12分钟),严禁合综合柜断路器。注意!司钻台与房外接线板的电缆连接要保证插接正确,严禁错位,否则将导致系统故障甚至损坏设备。注意!司钻台与房外接线板之间的插头拨插时,必须断开综合柜内的电源开关。5.5 司钻电控台(+T9-A9)司钻通过操作司钻台上的转换开关、给定手轮(手柄)和按钮等可以控制各泥浆泵、

27、绞车、转盘、送钻的各种工况,以及在紧急情况下使各变频柜停止工作。司钻操作分为“正常操作方式”和“应急操作方式”两种情况。当PLC监控及通讯正常时,对应转换开关S1打在“正常”位置,由PLC总线系统完成全部的操作与监控功能,我们称做正常操作方式,这时PLC总线系统与触摸屏、显示屏、工控机等均能够正常工作,系统的信号和参数传送在总线通信电缆上进行,系统具有较为完善的监控与保护功能。当PLC系统或通讯不正常时,转换开关S1打在“应急”位置,PLC的就退出工作,由继电器系统完成操作与监控功能,系统的信号传送在37芯电缆“控制1”和“控制2”上进行,我们称做应急操作方式;这时PLC与触摸屏、显示屏、工控

28、机等均不能工作,司钻台指示灯不亮,PLC总线系统特有的一些功能例如大钩位置闭环控制功能、恒压自动送钻等不能实现,对全部井场电气系统的监控是不完全的,仅能够完成基本的钻井功能,所以此时司钻工更应当认真操作。电气维护人员要尽快排除PLC故障而转入正常操作方式。在运行1、2、3#泥浆泵、绞车或转盘之前,应该至少有一台发电机组并网运行,且系统没有故障。司钻台上的仪表反映为:发电机并网灯(绿)至少有一个亮,房温高灯(黄)、高负荷灯(黄)、故障灯(红)和其他警告灯(黄)灭。如果以上指示正常,可把指配开关转到所希望的某一位置,然后就可以进行以下操作。司钻台内设了一个200W的电阻加热器,由台内断路器Q9控制

29、,该路220V电源由2#综合柜内断路器Q5控制。设置这个电阻加热器的目的是给司钻台内部加热驱潮。当气候特别潮湿时要在司钻台断电的条件下定期给司钻台加热驱潮以防凝露。司钻台在停机一段时间以后再要投入运行时,先要对台内进行加热驱潮。注意!在有变频装置处于运行状态时不允许改变正常与应急操作方式! 注意!应急操作方式下司钻工更应当认真操作,电气维护人员要尽快排除PLC故障而转入正常操作方式。注意!司钻台与房外接线板的电缆连接要保证插接正确,严防错位,否则将导致系统故障甚至损坏设备。注意!司钻台与房外接线板之间的插头拨插时,必须从2#综合柜内断开司钻台电源。注意!如果长时间不用某个电机,可通知电工断开相

30、应变频柜电源。注意!不管司钻操作泥浆泵、绞车、还是转盘,一定要监视触摸屏和显示屏画面上的功率百分表指针所在的区域。当功率百分表指针接近或达到90%的时候,要及时通知电工再开启一台发电机组。5.5.1 1泥浆泵(1MP)的操作首先确认1MP给定手轮在零位,然后选择1MP工作,即把1MP工作选择开关S21由“停止”转到“工作”位置,这时1MP电机风机应当启动,与其对应的电机风机运行灯H21要点亮。若系统正常,自检通过,则1MP变频柜启动,与其对应运行灯H31要点亮,表示变频柜已经启动,可以开始运转。司钻慢慢转动给定手轮RP1,电动机的转速就会加快,直到泥浆泵排量和泵压达到要求值,停止转动给定手轮。

31、在工作过程中,随时可以转动手轮,以满足钻井所需的泵冲和泵压。在要停止该设备时,先将给定手轮RP1慢慢地调节到零,即手轮回到零位,使电机转速减速至零,再把1MP工作选择开关S21由“工作”转到“停止”位置即可。若手轮没有回到零位就打“停止”,则下一次启动操作就不能执行。因泥浆泵变频柜不配有制动单元,所以在减速时手轮要慢,否则容易引起变频柜直流母线过电压跳闸。注意1MP风机!在1MP电机运行时如果风机因故障停止运转或风压不足,则该变频柜自动停止,并且下次不能启动,可通知电工查找故障!5.5.2 2泥浆泵(2MP)的操作首先确认2MP给定手轮在零位,然后选择2MP工作,即把2MP工作选择开关S22由

32、“停止”转到“工作”位置,这时2MP电机风机应当启动,与其对应的电机风机运行灯H22要点亮。若系统正常,自检通过,则2MP变频柜启动,与其对应运行灯H32要点亮,表示变频柜已经启动,可以开始运转。司钻慢慢转动给定手轮RP2,电动机的转速就会加快,直到泥浆泵排量和泵压达到要求值,停止转动给定手轮。在工作过程中,随时可以转动手轮,以满足钻井所需的泵冲和泵压。在要停止该设备时,先将给定手轮RP2慢慢地调节到零,即手轮回到零位,使电机转速减速至零,再把2MP工作选择开关S22由“工作”转到“停止”位置即可。若手轮没有回到零位就打“停止”,则下一次启动操作就不能执行。因泥浆泵变频柜不配有制动单元,所以在

33、减速时手轮要慢,否则容易引起变频柜直流母线过电压跳闸。注意2MP风机!在2MP电机运行时如果风机因故障停止运转或风压不足,则该变频柜自动停止,并且下次不能启动,可通知电工查找故障!5.5.3 3泥浆泵(3MP)的操作首先确认3MP给定手轮在零位,然后选择3MP工作,即把3MP工作选择开关S23由“停止”转到“工作”位置,这时3MP电机风机应当启动,与其对应的电机风机运行灯H23要点亮。若系统正常,自检通过,则3MP变频柜启动,与其对应运行灯H33要点亮,表示变频柜已经启动,可以开始运转。司钻慢慢转动给定手轮RP3,电动机的转速就会加快,直到泥浆泵排量和泵压达到要求值,停止转动给定手轮。在工作过

34、程中,随时可以转动手轮,以满足钻井所需的泵冲和泵压。在要停止该设备时,先将给定手轮RP3慢慢地调节到零,即手轮回到零位,使电机转速减速至零,再把3MP工作选择开关S23由“工作”转到“停止”位置即可。若手轮没有回到零位就打“停止”,则下一次启动操作就不能执行。因泥浆泵变频柜不配有制动单元,所以在减速时手轮要慢,否则容易引起变频柜直流母线过电压跳闸。注意3MP风机!在3MP电机运行时如果风机因故障停止运转或风压不足,则该变频柜自动停止,并且下次不能启动,可通知电工查找故障!5.5.4 绞车(DW)的操作绞车的操作开关与给定手柄在司钻座椅左面的绞车操作箱上面。首先确认“绞车滚筒离合开关”处于“离”

35、位置,“自动送钻离合开关”处于“离”位置,“DW给定手柄”S43在“零位”(即手柄的中间位置),“DW控制”开关S41在“停”位置。接着将“DW方式选择”开关S42置于“DW双机”或“DWA”(对应A单机)或“DWB”(对应B单机)位置,表明已经选择好了单机或双机工作方式。然后把“DW控制”开关S7转到“工作”位置,这时DWA电机风机、DWB电机风机应当启动,与其对应的“电机风机运行灯”H26、H27要点亮。若系统正常,自检通过,则DWA变频柜、DWB变频柜启动,与其对应“电机运行灯H36、H37”要点亮,表示变频柜已经启动,可以开始运转。这时电机已经通电,转速给定和实际值均为“零”(具有较小

36、的蠕动速度,双机时B电机速度可能不为零甚至较高),但没有挂离合加负载。然后将“绞车滚筒离合开关”扳到“合”位置,可听到气路和滚筒离合器动作的声音,滚筒离合器挂合,这时电机已经加载进入“零速度憋电机”状态,再迅速松开所有机械刹车(包括盘刹和驻车制动等),电机就以“悬停”方式提着钻具正式投入工作了。选择DWA单机方式时仅有右滚筒挂合,选择DWB单机方式时仅有左滚筒挂合,选择双机方式时左右滚筒都挂合。接着扳动“DW给定手柄”S43(注意要捏住手柄的零位按扭再转动手柄,否则硬扳会损坏手柄)进行前推(对应下放操作)或回拉(对应上提操作)操作,电机就按照所给定方向和速度运转了。停车时的操作与上面相反。先将

37、“DW给定手柄”S43回到零位,电机产生强烈的制动作用使转速迅速回零并“悬停”。待电机“悬停”之后,先要实施机械抱闸进入“零速度憋电机”状态,然后迅速将“绞车滚筒离合开关”扳到“离”位置,电机进入无负载空转运行状态。再将“DW控制”开关S41扳到“停”位置,这时风机停止运转,各运行指示灯就灭掉了,同时DWA变频柜、DWB变频柜就由运行状态转入停机状态,绞车传动系统全部转入停机状态了。注意! 绞车一般选择在双机方式工作。只有在一台绞车变频柜出现故障而且确信单机能够带动负载时才允许选用“DWA”或“DWB”功能,这时绞车处于单电机工作状态。注意!要捏住DW手柄的零位按扭再转动手柄,硬扳会损坏手柄。

38、手柄前推对应下放操作,回拉对应上提操作。注意! 绞车不允许较长时间处于“零速度憋电机”状态。“零速度憋电机”状态就是在变频柜启动电机带电后,绞车手柄没有施加给定(手柄处于零位),而且机械刹车没有松开的状态。注意“零速度憋电机”与“悬停”状态不同。在上面的操作过程叙述中有两段话以仿宋体字摘录如下:(1)然后将“绞车滚筒离合开关”扳到“合”位置,可听到气路和滚筒离合动作的声音,这时电机已经加载进入“零速度憋电机”状态,再迅速松开所有机械刹车(包括盘刹和驻车制动等),电机就以“悬停”方式提着钻具正式投入工作了。(2)待实际转速回零之后,先要实施机械抱闸进入“零速度憋电机”状态,然后迅速将“绞车滚筒离

39、合开关”扳到“离”位置,电机进入无负载空转运行状态。电机启动了(手柄处于零位)而机械刹车没有松开的状态就是“零速度憋电机”状态。上面两句话中有加下划线的黑体字“迅速”,就是要求尽量缩短“零速度憋电机”状态的时间。较长时间的“零速度憋电机”状态会使电机电流达到最大,电机容易发热,对电机的长期使用不利,容易损坏电机。注意! 绞车绝不允许处于“有速度憋电机”状态。“有速度憋电机”意思是在绞车电机处于运转状态(手柄不在零位,电机速度不为0)而直接实施机械抱闸。因为绞车传动是速度硬特性,这样操作就使电机堵转而造成变频柜跳闸和机械系统损伤,严重时会造成事故,属于严重违章操作,必须予以杜绝。注意! 绞车不允

40、许较长时间处于“悬停”状态。“悬停”状态就是电机以“零速度”(实际速度不可能完全到零,总有或大或小的蠕动速度)提着钻具不动(机械刹车处于松开的状态)。“悬停”状态为司钻工提供了一个方便而安全的工作方式,不需要机械刹车与绞车电机运转的迅速与准确的配合,不至于使司钻工手忙脚乱。但长时间悬停对电机运行不利,而且也不特别安全,所以要求在绞车有十分钟以上时间不使用时就要关掉绞车电机与变频柜。注意! 绞车滚筒离合开关与自动送钻离合开关不允许同时置于“合”位置。如果误操作,在PLC正常操作方式下系统拒绝执行并提示误操作;在继电器应急操作方式会造成绞车电机或送钻电机的“有速度憋电机”状态。注意DW风机!在DW

41、电机运行时如果风机因故障停止运转或风压不足,则该变频柜和电机继续运转,同时钻台上风机指示灯闪烁,故障红灯点亮,司钻台上和2#综合柜内的警报器鸣叫,触摸屏与显示屏、工控机上也有相应故障提示。司钻工必须马上操作停机,否则超过5分钟可能烧坏电机!下次开车不能启动,可通知电工查找故障!5.5.5 转盘(RT)的操作首先确认转盘惯性刹车处于松开状态,再确认转盘给定手轮RP5在零位,再把“RT转向”选择开关S27转到“正转”或“反转”位置,然后把“RT控制”开关S26转到“工作”位置,这时RT电机风机应当启动,与其对应的电机风机运行灯H25要点亮。若系统正常,自检通过,则RT变频柜启动,与其对应运行灯H3

42、5要点亮,表示变频柜已经启动,可以开始运转。操作RT转速给定手轮RP5,就可使转盘按选择的方向和转速运行。触摸屏和显示屏画面上的转盘转速表指示了转盘的实际转速,同时有数字显示。根据需要,司钻可以随时改变转盘最大扭矩限制值。将“转盘转矩限制”旋钮RP6转到不同位置,可使转矩限制值在0100% 额定值之内调节。触摸屏和显示屏画面上的转盘转矩表指示了转盘的实际转矩。若要改变转盘的运行方向,首先应把给定手轮RP5转到零位,然后把S27开关转到反转位置,再转动给定手轮RP5即可,不必要停止电机和变频柜。注意! 转盘惯性刹车开关的状态。RT变频柜启动时要求转盘惯性刹车处于松开的状态。如果误操作,在PLC正

43、常操作方式下系统拒绝执行并提示误操作;在继电器应急操作方式会造成RT电机的“有速度憋电机”状态。注意! 转盘扭矩限制不宜设置太小,否则在负载较重或者是取芯工况时转速不能稳定,或者容易造成堵转故障。5.5.6 自动送钻的操作首先确认首先确认“绞车滚筒离合开关”处于“离”位置,“自动送钻离合开关”处于“离”位置,“送钻给定”手轮RP4在“零位”,“送钻控制”开关S24在“停”位置。自动送钻有“恒速送钻”与“恒压送钻”两种操作方式。(1)恒速送钻操作恒速送钻操作使用于恒速度提升或下放井架或钻具,作为绞车故障时的备用功能。将“送钻控制”开关S24由“停”位置转到“恒速”位置,这时送钻电机风机应当启动,

44、与其对应的电机风机运行灯H24要点亮。若系统正常,自检通过,则送钻变频柜启动,与其对应运行灯H34要点亮,表示准备工作就绪,可以开始工作。这时电机已经通电,转速为“零”(具有较小的蠕动速度),但没有挂离合加负载。然后将“自动送钻离合开关”扳到“合”位置,可听到气路和自动送钻离合动作的声音,这时电机已经加载进入“零速度憋电机”状态,再迅速松开所有机械刹车(包括盘刹和驻车制动等),电机就以“悬停”方式提着钻具正式投入工作了。操作送钻给定手轮RP4,就可使送钻电机按选择的方向和转速运行。恒速送钻只使用手轮RP4进行给定。停车时的操作与上面相反。先将“送钻给定” 手轮RP4回到零位,电机产生强烈的制动

45、作用使转速迅速回零并悬停。待电机悬停之后,先要实施机械抱闸进入“零速度憋电机”状态,然后迅速将“自动送钻离合开关”扳到“离”位置,电机进入无负载空转运行状态。再将“送钻控制”开关S24扳到“停”位置,这时风机停止运转,各运行指示灯就灭掉了,同时送钻变频柜就由运行状态转入停机状态,送钻传动系统全部转入停机状态了。若要改变送钻的运行方向,首先应把给定手轮RP4转到零位,然后把S24开关转到反转位置,再转动给定手轮RP4即可,不必要停止电机和变频柜。(2)恒压送钻操作恒压送钻操作使用于正常钻井时的恒钻压自动送钻,代替司钻工使用盘刹手柄手动送钻,大大减小司钻工的劳动强度;同时可将钻压控制在0.5吨(5

46、kN)的或更小的范围,提高钻井质量。恒压送钻操作只能在PLC总线系统正常时才能使用。将“正常/应急”转换开关S1置于“正常”位置。待PLC总线系统自检正常后操作。首先把触摸屏画面翻至“自动送钻”画面的一页,司钻操作将钻具提悬(钻头离开井底)并处于静止状态,按下画面上“悬重测量”软按扭,则PLC系统将自动记录最初钻具总重量(最初悬重)。先在画面上将钻压给定值设为0吨,。将“送钻控制”开关S24由“停”位置转到“恒压”位置,这时送钻电机风机应当启动,与其对应的电机风机运行灯H24要点亮。若系统正常,自检通过,则送钻变频柜启动,与其对应运行灯H34要点亮,表示准备工作就绪,可以开始工作。这时电机已经

47、通电,但没有挂离合加负载。然后将“自动送钻离合开关”扳到“合”位置,可听到气路和自动送钻离合动作的声音,自动送钻离合器挂合,这时电机已经加载进入“恒钻压自动送钻”状态,再迅速松开所有机械刹车(包括盘刹和驻车制动等),电机就提着钻具处于悬停状态。在画面上输入所需要的钻压给定值,比如说就是20吨。送钻电机迅速下放钻具同时实际钻压就按照设定的时间(一般几十秒到两分钟)内从零达到设定的20吨,开始恒钻压钻进运行了。转盘的启动在送钻电机启动之前或之后均可以。恒压送钻只使用画面进行钻压设定。恒压送钻不需要方向选择开关。停车时的操作与上面相反。先在画面上将“钻压设定”值设定为零,电机自动提起钻具并悬停。待电机悬停之后,先要实施机械抱闸进入“零速度憋电机”状态,然后迅速将“自动送钻离合开关”扳到“离”位置,电机进入无负载空转运行状态。再将“送钻控制”开关S24扳到“停”位置,这时风机停止运转,各运行指示灯就灭掉了,同时送钻变频柜就由运行状态转入停机状态,送钻传动系统全部转入停机状态了。注意! 送钻电机操作过程对“零速度憋电机”状态和“悬停”的要求与绞车操作相同,请参照绞车操作部分。

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