修井机电控系统系统操作手册

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1、绥中绥中 36-1M/N36-1M/N 修井机电控系统修井机电控系统 操操 作作 手手 册册 （初 稿） 华北油田科达开发有限公司 2011-9-2 采用模块化设计 可编程控制技术 现场总线技术 大功率变频调速 数字一体化司钻控制 人机界面操作显示 游车位置、速度智能控制、能耗制动 自动送钻、转盘力限 KEDA KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司1 目目 录录 1 1 安全须知与安全操作提示安全须知与安全操作提示.3 1.11.1 安全须知安全须知 3 1.21.2 安全操作提示安全操作提示 4 2 2 系统简介系统简介.5 2.12.1 系统组成

2、及作用系统组成及作用 7 2.1.1 中压开关柜 7 2.1.2 AC690V 开关柜 .7 2.1.3 大功率交流变频柜 8 2.1.4 综合控制柜 8 2.1.5 AC400V 负载柜及马达控制中心 .9 2.1.6 制动单元与制动电阻柜 9 2.1.7 自动送钻变频柜 9 2.1.8 司钻控制台 10 2.1.9 司泵本地控制台（司泵控制箱） 10 2.1.10 有源滤波器 10 2.22.2 电传动控制系统实现的功能电传动控制系统实现的功能 10 2.2.1 绞车/泥浆泵双电机自动同步驱动控制 10 2.2.2 大钩高度位置智能控制 11 2.2.3 绞车驱动电机的能耗制动 11 2.

3、2.4 大钩运行速度智能控制 12 2.2.5 系统具有完善、可靠的保护及报警功能 12 2.2.6 PLC 的冷备及监控功能 .12 2.2.7 辅助电机自动送钻功能(恒钻压、恒钻速) 13 2.2.8 转盘的无级调速及正、反转切换 13 2.2.9 转盘的扭矩限制功能 14 2.2.10 紧急关断功能 14 2.2.11 电传动控制系统绝缘监测功能 14 2.2.12 控制系统的扩展功能 15 2.2.13 远程/本地切换.15 2.2.14 泥浆泵泵压限制及软泵、泵冲显示 15 2.2.15 人机界面交互监视与显示 16 2.2.16 现场总线控制技术 16 2.2.17 其他功能 16

4、 3 3 设备基础数据设备基础数据.17 3.13.1 基本参数基本参数 17 3.23.2 绞车交流变频电机参数绞车交流变频电机参数 17 KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司2 4 4 安装布置安装布置.18 4.14.1 安装、吊装与运输安装、吊装与运输 .错误！未定义书签。 4.24.2 存放和维护存放和维护 .18 5 5 启动和操作启动和操作.20 5.15.1 开关柜开关柜 20 5.1.1 中压开关柜 20 5.1.2 AC690V 负载柜 .21 5.1.3 AC400V 负载柜 .24 5.25.2 AC400VAC400V 马达

5、控制中心（马达控制中心（MCCMCC 柜）柜） 25 5.35.3 综合控制柜（综合控制柜（PLCPLC 柜）柜） .27 5.45.4 司钻台操作司钻台操作 28 5.4.1 司钻台绞车控制操作 29 5.4.2 司钻台转盘控制操作 30 5.4.3 司钻控制台泥浆泵控制操作 32 5.4.4 司钻台自动送钻操作 32 5.4.5 触摸屏操作 32 5.4.6 触摸屏泥浆泵操作 34 5.4.7 触摸屏自动送钻操作 35 5.4.8 触摸屏恒钻压送钻操作 36 5.4.9 触摸屏绞车恒速度模式操作 36 5.4.10 触摸屏绞车恒钻压送钻模式 37 5.4.11 触摸屏转盘操作 37 5.4

6、.12 首次使用时触摸屏操作 38 5.4.13 泥浆泵本地控制台（司泵箱）控制操作 39 5.4.14 故障和报警及故障排除 41 6 6 钻井机电传动控制系统运行钻井机电传动控制系统运行.44 6.16.1 系统上电系统上电 44 6.2.1 AC400V 送电 .44 6.2.2 电驱动控制系统送电 45 7 7 维护保养维护保养.45 7.17.1 日常检查日常检查 45 7.27.2 定期检查定期检查 46 KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司3 绥中绥中 36-1M/N36-1M/N 修井机电控系统修井机电控系统 操操 作作 手手 册册

7、1 1 安全须知与安全操作提示安全须知与安全操作提示 1.11.1 安全须知安全须知 绥中 36-1M/N 修井机电控系统（简称；钻机电控系统）的使用,应当由具有相应资 格的技术人员进行。在操作前应当仔细阅读本手册以及相关的技术文件。 上述人员及接近系统设备的其他人员，应当接受钻井操作和钻井安全知识的培训， 使用手套、服装等适当的防护用品。 合格操作员: 为了理解本手册和本手册中的警示标记并能熟练掌握绥中 36-1M/N 修井机电控系统中所有设备的相关操作，合格操作员必须经过绥中 36-1M/N 修井机电控系统技术操作培训并取得合格资格。 危危 险险 当违反本手册中的操作规定或不按安全规程操作

8、,必定会 造成严重人身伤害或设备重大损坏。 警警 告告 当违反本手册中的操作规定或不按安全规程规定操作，可 能会造成严重人身伤害或设备重大损坏。 当当 心心 当违反本手册中的某些操作规定或不按安全规程规定操作， 可能会造成一定的人身伤害或设备部分损坏。 注注 意意 有关重要信息应引起高度重视。 ！ ！ ！ ！ KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司4 本手册中，文字加【 】符号的，表示其为电传动控制系统中的操作元件，例如按 钮、指配开关、操作手柄、给定手轮等。 对于绥中 36-1M/N 修井机电控系统的安装、调试、操作和维护保养，应当首先阅 读本手册。

9、 非专业技术人员或未经过专门培训者，不得进行绥中 36-1M/N 修井机电控系统的 安装、调试、操作和维护，否则可能导致人身伤害或者设备损坏事故。在系统工作时 不得对设备进行维护和修理。 本手册并未覆盖产品的所有细节,也不可能完全提供有关设备安装、运行和维修过 程中的各种意外情况，敬请用户谅解！ 1.21.2 安全操作提示安全操作提示 本手册主要介绍绥中 36-1M/N 修井机电控系统的结构组成和各部分的功能，重点 介绍绥中 36-1M/N 修井机电控系统的使用操作及维护保养。操作人员必须仔细阅读本 操作说明，并经过相关的技术培训方可上岗操作和绥中 36-1M/N 修井机电控系统的维 护。 要

10、使绥中 36-1M/N 修井机电控系统可靠安全的运行，需要合理的运输和存储，专 业的拆卸和安装，以及正确的操作和维护。 在对绥中 36-1M/N 修井机电控系统操作之前,应当注意以下事项: 1)仔细阅读绥中 36-1M/N 修井机电控系统电气原理图 ，熟悉电气线路。 2)应当具有适宜的工具和适宜的防护。 3)在确认各项工作完成之前，应当关断电源开关，并悬挂“禁止合闸”的标志牌。 4)在拆卸电气连接之前，应当对电线（电缆）和接线端子作出明显的标识，以确 保能正确的重新连接。 5）不要带电维修或拆除任何电气元件！以免造成触电的危害！不要带电拔插各种 电缆插头！以免造成电气系统的损坏和引起人身伤害！

11、 KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司5 6）不要在有可燃气体环境下带电打开司钻防爆控制台、司泵控制台！ 7）在变频器或直流母线电压降到安全范围以下（DC 24V）前，不要试图更换直流 母线与逆变器之间的直流保险，否则会危及人身和设备安全！ 8）需要对变频器或电机维修时，请把进线断路器分闸，并加挂锁头，以及悬挂 “有人工作，严禁合闸”的警示牌，以避免错误操作而造成危险！ 9）变频器、PLC 、有源滤波器不能用高阻表检测绝缘，否则高压测试仪会损坏设 备！应特别引起注意！ 10）司钻控制台在通电时必须保持合适的保护气体压力！在司钻控制台保护气体失 压时，

12、要尽快恢复气源压力或停钻并切断司钻控制台电源！ 11）禁止解除任何软件和硬件中的安全连锁！发生故障时，为了判断和排除故障， 可临时性的解除某部分的安全连锁，但在解除故障后，要尽快恢复功能性保护连锁， 以免带来遗憾！ 12）禁止修改变频器设置的参数！禁止修改PLC中的程序软件！以免造成绥中36- 1M/N修井机电控系统无法正常工作、甚至发生钻机设备损坏并可能导致危险的情况发 生！ 13）在温度大于40、湿度大于95%或有凝露时，在启动空调降温、降湿前不要启 动变频器和其它控制电源！ 14）在潮湿环境下，系统主电源断电半小时以上重新上电时，必须确认电气控制柜 内无凝露并打开除湿机工作！ 15）在潮

13、湿环境下，当电气室温度低于外界环境温度时，禁止长期打开绥中36- 1M/N修井机电控系统各配电间房门，否则可能会产生对电气设备运行有害的凝露！ 2 2 系统简介系统简介 绥中 36-1M/N 修井机电控系统将分别安装于渤海辽东湾绥中 36-1 油田 WHPM 平台 和 WHPN 平台上，主要由硬件和软件两大部分组成。 绥中 36-1M/N 修井机项目钻机电控系统硬件主要由电源供给、电气传动、综合控 KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操作手册 华北油田科达开发有限公司6 制、低压配电、电能质量提高五大部分组成。 电源供给：钻机主电源由 WHPM/WHPN 平台 10.5KV 中压母排

14、各通过一台变压器 （10500V/690V， 2500KVA，50HZ）连接到 690V 负载 1ACB01 上,负责给钻机 690V 母排 供电。在 690V 母排上分别连接：690V 负载 2ACB04，其输出端连接一台变压器 （690V/400V， 1000VA，50HZ） ，负责给 400V 正常配电盘及马达控制中心供电；还有 S120 变频调速装置和有源滤波器。 钻机上的应急动力电源、正常照明电源、应急照明电源、应急伴热电源、110V UPS 电源均由平台上部组块提供。 钻机的主电源及应急电源均由平台组块提供，共包括以下几路： 一路正常动力 10.5KV 3PH, 3W, 50HZ

15、1883KW 一路应急 400V 3PH, 3W, 50HZ 40KW 一路正常 230V 照明 3PH, 3W, 50HZ 50KW 一路应急 230V 照明 3PH, 3W, 50HZ 10KW 一路 110V UPS 1PH, 2W, 50HZ 3KW 一路 230V 应急电伴热 3PH, 3W, 50HZ 20KW 井架导航系统由平台组块统一提供 详见绥中 36-1M/N 修井机电控系统单线图。 电气传动：绥中 36-1M/N 修井机电控系统的绞车、转盘、泥浆泵的的驱动采用德 国西门子公司 S120 变频调速装置，该装置包括 2 面变频器进线单元、2 个整流单元、 3 个逆变单元和 1

16、 个绞车制动单元，分别控制钻机的 1 台绞车驱动电机、1 台转盘驱动 电机、1 台泥浆泵的 3 台驱动电机的调速运行；自动送钻电机的驱动也采用了西门子矢 量控制型变频调速装置。 综合控制： 逻辑控制部分采用西门子 S7300 系列 PLC；监控部分采用了西门子 的触摸显示屏 MP377；绥中 36-1M/N 修井机电控系统各部分之间通过 ProfibusDP 现 场总线、光纤和以太网进行通讯，实现工控机、变频器、司钻控制台、泥浆泵本地控 制箱和人机界面等数字化设备的高速、实时通讯及控制操作。 低压配电：有变压器、AC400V配电盘、AC690V配电盘、230V正常照明配电盘、230V应 急照明配电盘及UPS 等。 KEDA PY4-2/5-1 模块钻机电控系统操