全数字电动钻机简介.ppt

全数字电动钻机简介 系统组成和设备介绍 本系统由辅助柴油发电机组、1座VFD电控房、1座MCC房、1座司钻控制房、2台绞车交流变频电动机、3台泥浆泵交流变频电动机、1台送钻交流变频电动机、1台转盘交流变频电动机/顶区系统、组合液压站、各种传感器、气控元件、液控元件等构成。 本套系统划分为：供电，配电和控制三大部分。供电回路采用：主发电机组和备用发电机组供电两种方式。设计备用发电机组的目的是：当主发电机组不能运行的时候，提供备用能源以保证应急操作；当主发电机不必运行的时候，提供维护动力。配电部分可划分为：变频传动部分和低压配电部分。变频传动部分采用的是ABB ACS800柜体式传动单元。该单元包括以下部分：柜式DSU整流单元、柜式逆变单元和制动斩波单元; 整套传动系统采用冗余分段直流母线供电方式，如若出现一套整流设备有故障，可以闭合直流母线联络开关通过另一套整流设备可为整个传动部分提供直流电源，保证正常的钻进作业，不至于停止作业。低压配电部分回路主要由：施耐德的MT框架型断路器、NS系列塑壳断路器、LC1系列接触器、LR2/LR9系列热继电器，鼠笼式电动机等组成。 系统单线图如下所示： 系统概述 控制部分选用西门子S7-300系列PLC，模块化、无排风扇结构，易于分布、强大的CPU处理能力，使得非常适合于石油钻机井场环境。应用PROFIBUS总线技术，可以实现CPU与PROFIBUS网络上的其它分布式站点之间直接的高速、可靠的数据传输，从而建立了该套电气系统的控制脉络。采用西门子触摸屏，应用自行开发的触摸软件，通过精美，简洁，实用的操作界面，为司钻提供简单轻松的操作，大大减小了工作强度；且带有实时设备和钻井工艺的状态数据显示，为司钻判断设备情况和钻井状态，提供了可靠实时的依据；同时为故障追踪，设备维护提供相关信息。CPU应用本公司自行开发的软件能满足一切井场工艺需要；提供了强大的故障追踪功能；提供了对误操作的强有力的保护、纠错，且有相关提示信息；强大的设备自检能力，且有提示信息，防止了重大设备损坏的发生。 房体组成及内部柜体 ZJ70DBS钻机电气传动控制系统（下简称系统）主要由多台主柴油发电机组、一台辅助柴油发电机组（可选设备）、1座VFD房、1座MCC房、1座司钻控制房组成。 VFD房(图 1.1 VFD房平面布局图) VFD（变频驱动）房内介绍 VFD（变频驱动）房内包含： 多台发电机控制柜和1台同期柜作用：对4套柴油发电机组进行并车和控制，为系统提供600V/ 50Hz交流电源。其中在同期柜内放置1个施耐德（Schneider）MT断路器，为顶驱提供600V/50Hz电源。 2套ABB整流系统作用：把600V交流电整流成840V直流电，为逆变装置提供直流输入。 6套ABB逆变装置作用：2台绞车逆变装置、3台泥浆泵逆变装置、1台转盘变频装置为相应的交流变频电机提供电源，满足钻井作业需求。 2台ABB制动柜和匹配的制动电阻作用：组成能耗制动的控制和能耗单元，用于消耗直流母线上的所有逆变变装置的回馈能量，完成能耗制动功能。 1个OETL（直流母排开关）柜作用：起连接两段直流母线作用。如若出现一套整流设备有故障，可以闭合直流母线联络开关通过另一套整流设备可为整个传动部分提供直流电源，保证正常的钻进作业，不至于停止作业。 VFD（变频驱动）房内介绍 1个PLC柜作用：内装有两套独立运行的S7-300控制系统，通过采集数字量和模拟量，再经过CPU的逻辑运算和处理，能对整个系统进行综合控制，柜门上的A-B触摸操作一体机，通过不同的画面，可以实时的观察整个系统的钻井参数，且记录保存数据，以备查询。 1个开关柜（Switch Cabinet1）作用：内置1个MT开关（Q11），为动力变压器T1提供600VAC进线电源；还安装有若干提供220VAC的空气断路器。 1个自动送钻柜和匹配的制动电阻作用：配备ABB/ ACS-800-0100单传一台，为自动送钻电机提供变频电源；制动电阻用于消耗自动送钻电机在游车下放过程中的能量反馈。该套装置为浅地层、钻压波动较大地层、要求慢钻进速度底层提供衡钻速、衡钻压工艺操作。 1个MCC柜（MCC柜）作用：为绞车、转盘、泥浆泵提供风机、油泵400VAC动力电源。 1个大功率空调作用：制冷空调，对VFD房内的温度进行调节，以其适应不同的气候环境。 MCC房介绍1 MCC房体布局图 MCC（马达控制中心）房的组成： 多个MCC柜作用：为整个井场的钻台、泥浆泵房、泥浆循环罐区、油罐区、机房、水罐区等区域的交流电动机提供动力，进行控制。 1个开关柜（Switch Cabinet 2）作用：开关柜2内有1个MT25(Q12)为变压器T1（600VAC/400VAC）出线开关，1