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1、1、系统简介 华北石油管理局ZJ50DB钻机电传动系统由3套柴油发电机组，4台三相交流异步电机和6台直流电动机构成。本系统的交流异步电机采用西门子公司的矢量变频调速装置，逻辑控制部分采用西门子S7-300系列PLC，操作控制部分也是采用西门子触摸显示屏MP370来实现。各部分之间通过Profibus-DP现场总线进行通讯，使系统连线大大减少，同时由于系统的主要部分均系西门子公司产品，从而保证组成网络时系统的可靠性。1#电控房包括：绞车A变频柜、绞车B变频柜、转盘变频柜、送钻变频柜、MCC柜、综合柜、开关柜、制动电阻及冷气系统。2#电控房包括：发电柜、同期柜、传动柜、捞砂变频柜、MCC柜、开关柜
2、、净化电源柜、主变压器及冷气系统。3台发电机组控制柜和1台同期并网控制柜能对3套发电机组进行控制，并把这3套机组并网发电，提供600V交流电源。5个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，从而控制交流电机按预期目的运行。传动柜的主要功能是：把600V交流电整流成0750V直流电，驱动泥浆泵直流电动机。综合柜的主要功能是：完成钻井工艺的逻辑控制功能、保护功能、监控功能、其他辅助功能。开关柜的主要功能是：切换MCC交流母线的电源选择，一路选择为600V交流母线经主变至MCC交流母线，另一路选择为380V备用电源。MCC柜的主要功能是：把50Hz工频380V交流电源通过不
3、同抽屉开关分配给各用电负载，以达独立操作、运行的目的。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。2、技术参数及工作条件2.1主要技术参数2.1.1 发电机组 柴油机型号:CAT3512B 柴油机转速:1500转/分 柴油机输出功率:1310 kW 发电机容量:1900kVA 发电机额定电压:AC600V 发电机额定频率:50Hz 发电机功率因数:0.7 (滞后) 发电机励磁电压:DC60V 发电机励磁电流:DC7.5A 2.1.2 发电机组控制柜及同期并网控制柜 频率稳定度:2% 电压稳定度:3% 设有各种保护:过压、欠压、过频、欠
4、频、过励、过流、过负荷、逆功率等。2.1.3电动机参数A. 绞车电动机额定功率：600kW额定电压：600V、3ph推荐精选额定频率：33.5Hz最大转速：2600RPM额定电流：714AB. 转盘电动机额定功率：600kW额定电压：600V、3ph额定频率：33.5Hz最大转速：1060RPM额定电流：714AC. 送钻电动机型号: Y系列额定功率：37kW额定电压：380V、3ph额定频率：50Hz额定电流：73.2A D. 直流电动机(串励)型号：YZ08额定功率:800kW额定转速:970RPM额定电压:750V额定电流:1150A2.1.4各变频柜主要技术参数A.绞车变频柜输出功率：
5、630kW输入：600V（15%）、50Hz（6%）输出电压：0600V额定电流：860AB.转盘变频柜输出功率：630kW输入：600V（15%）、50Hz（6%）输出电压：0600V额定电流：860AC.送钻变频柜输出功率：45kW输入：400V（15%）、50Hz（6%）输出电压：0400V额定电流：124A2.1.5 SCR传动柜输入电压:AC600V输入频率:50Hz输出电压:DC 0750V输出电流:DC2300A (短时2600A)设有各种保护:过流、超速、熔断器熔断等。2.1.6 主变压器推荐精选 型号：SC-500/0.6/0.4 容量：1000kVA 接线方式：Y0 变比：
6、600V/400V 结构：环氧浇注2.2工作条件ZJ50DB钻机电传动系统房内配有冷气机，可保持房温不高于+25。2.2.1 海拔设备在低于海拔1000米高度内,可达到额定输出,如超过海拔1000米, 输出电流将相应减少。修正关系为：海拔每增加1000米，降容8%。2.2.2 大气条件 周围环境中不应有过量的酸、碱、盐、等腐蚀性及爆炸性气体。相对湿度在最高温度为40时不超过50%。温度较低时允许有较高的相对湿度，例如环境温度20时，相对湿度应不大于90%。应小心注意由于温度变化而可能发生的凝露。3 安装布置和维护3.1 设备的外形及重量 SCR房长12560mm，宽2800mm，高2940mm
7、（边缘高2940 mm，中间高3054 mm）重30吨。房的前端是对外接线端，后端安装着变压器和冷气机。 3.2 设备在井场中的布置 根据井场总体考虑，SCR房出线朝向钻台。在其有出线窗的侧面，并列安放3台发电机组房。 3.3 安装 3.3.1 地基 SCR房的底部不是一个平面，而是4条宽为124mm的工字钢。安放SCR房前，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10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。 3.3.2 吊装 SC
8、R房虽是钢结构，但外层是钢板焊接，内填保温材料，再用薄钢板封里。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，则钢丝绳必须经过吊装卡并用靠内侧的起吊耳。 3.3.3 接线 当按井场要求把SCR房吊装就位后，即开始铺设电缆槽，电缆槽中有电缆，电缆两头都有标记，一端与SCR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，不得有误。 3.4 存放SCR房本是户外用设备，短期不用，存放于露天，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-25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SC
9、R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，如发现以上现象应临时装加热器和风扇，驱赶潮气。 房内柜中装有加热器，可通电驱潮。 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。推荐精选 3.5 维护由于振动，紧固件连接处随时可能会有松动现象，所以应定期紧固，以防松动后连接处脱落或散开造成事故；振动亦会使导线绝缘层由于与其它构件的长期摩擦而遭到破坏，造成电气事故。所以应定期检查这些由于振动引起的潜在危险。因灰尘极易吸潮，母线上积聚的灰尘过多，会使母线与支撑件（地线）间由于绝缘降低而产生漏电。在插头座的插针间积聚
10、的灰尘则会造成信号串通，柜内散热器上积蓄的灰尘会影响散热效果，并最终可导致元器件损坏。所以要定期清理灰尘。交流电动机是电气传动中的关键设备之一，要定期维护。首先应定期检查和清理电动机的空气过滤器，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。此外，电机在长时存放后再使用时，若由于返潮而绝缘降低，可适当加热。电传动系统应进行如下的日常维护工作每天交接班时进行的检查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。每月应检查1）所有接线端子的螺钉是否松动。2）导线有无因摩擦而产生的破损。
11、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VFR房散热器和电动机的空气过滤器进行除尘；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、启动和操作4.1 发电机组 4.1.1 启动前的准备 此项操作需电工和发电工配合进行。启动前，首先由发电工按柴油机起动规程检查油、汽、水及柴油机各个有关部件。然后由电工按以下规程检查: (1)在发电机组控制柜中电源端子排上43、 44检查蓄电池电压应大于22V。 (2)操作“运行开关”S1至“怠速”位置，“公
12、用电源”灯H12应点亮。 (3)检查“发电机主开关”Q1应处在“断开”位置。 (4)检查“调压”电位器R1应处在发电为600V的位置。 (5)检查“调速”电位器R2应处在满速为1500rpm的位置。 (6)在同期并网控制柜上操作“频率切换”开关S12至所对应的起动机组的位置。 以上检查无误后，方可起动柴油发电机组。4.1.2 起机在准备工作完全就绪后，发电工和电工按如下规程进行操作。(1) 由发电工打开压缩空气阀门，操作气动按钮，柴油机即可自动升速至怠速值。(2) 经柴油机怠速运转一段时间后，由电工操作“运行开关”S1至“满速”位置，柴油机转速应升至额定值。推荐精选 (3) 操作“运行开关”S
13、1至“发电”位置。 (4) 观察“电力仪表”P，操作“调压”电位器R2使电压为600V。 (5) 观察“电力仪表”P，操作“调速”电位器R1使其指示在50Hz上。 (6) 检查发电机“运行”灯H9应亮，此时发电机处在空载运行状态。 4.1.3 发电机组的并网操作 4.1.3.1 系统母线无电时发电机组的并网操作 如果是第一台待并网的发电机，已启动完毕，处在空载运行状态,系统母线无电，欲将该机组并入交流母线上运行，需按如下操作。 (1) 在同期并网控制柜上操作“同期选择”开关S11至所对应的机组位置，对应的非同期指示灯H26点亮，“同期表”P11压差频差指针均偏向一边。 (2) 操作“发电机主开
14、关”Q1的储能手把，上下来回拉动，直到断路器储能完毕并显示。 (3) 操作“同期合闸”按钮S13使断路器合闸。 (4) 观察“并网”灯H8应点亮，“同期表”P11各指针均指向中点上。 (5) 操作“同期选择”开关S11至“断”的位置，以免使同期表长期带电。 4.1.3.2 系统母线带电时发电机组的并网操作 根据钻井工况，要求多台发电机组并网运行。系统母线有电，发电机组并网运行时，可按以下操作: (1) 按上述柴油发电机组起动程序那样操作，使待并网机组处于空载运行状态。 (2) 作“同期选择”开关S11至待并网机组位置。此时待并网机组的“非同期指示”灯H26闪烁，同期表滑差指针转动。 (3) 在“同期选择”开关选择准确后，操作待并网机组的“发电机主开关”Q1的储能手把，使其储能。 (4) 操作待并网机组的“调压”电位器R1 使待并网机组电压与系统母线电压一致，“同期表”P11的压差指针位于中点上。 (5) 操作待并网机组的“调速
