14自升式鉆井平臺升降電氣系統(tǒng)教程

1、自升式鉆井平臺升降電氣系統(tǒng)1 培訓(xùn)對象：入職新員工；2 培訓(xùn)內(nèi)容：自升式鉆井平臺升降電氣系統(tǒng)3 教學(xué)目標：認識認識自升式平臺升降系統(tǒng)的作用、原理、組成，使新員工掌握升降系統(tǒng)電氣部分的保養(yǎng)方法。4 重點自升式平臺升降電機系統(tǒng)的操作維護和保養(yǎng)5 培訓(xùn)課時：5.1 理論培訓(xùn)： 2 課時5.2 實操訓(xùn)練： 0 課時6 了解內(nèi)容：自升式鉆井平臺升降電氣系統(tǒng)工作原理：升降方式的分類：齒輪齒條式、液壓缸升降方式。7 掌握內(nèi)容（重點）：自升式平臺升降電機系統(tǒng)的操作維護和保養(yǎng)8 實操訓(xùn)練：9 案例某平臺由于升降剎車線圈沒有打開，而操作平臺升降，造成升降齒輪掉。某平臺由于電機修理時電機轉(zhuǎn)向接反，試運轉(zhuǎn)時把主軸憋斷

2、。10 考核：升降系統(tǒng)保養(yǎng)點及保養(yǎng)方法。講義1 概述我公司鉆井平臺升降方式分為兩類，一類是以南海1號、渤海四號、渤海8號、渤海10號、渤海12號為代表的齒輪升降方式；另一類是以渤海5號、渤海7號、渤海9號為代表的液壓缸升降方式。下面分別論述基于這兩種升降方式的電氣控制基本原理。2 自升式鉆井平臺升降電氣系統(tǒng)工作原理：1) 齒輪升降方式的電氣系統(tǒng)原理這種升降方式的電氣系統(tǒng)比較簡單。通常，在平臺的三個樁腿上均勻分布著36套電機，每個電機驅(qū)動著一套相應(yīng)的齒輪系統(tǒng)。通過控制36臺電機同步的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)來達到平臺上升/插樁或平臺下降/拔樁的目的。對電機的所有操作控制位于平臺的中央控制室內(nèi)的升降控制盤上，其

3、中包括主控制開關(guān)、升降控制按鈕、電機過載指示燈、緊急停止按鈕、升降功率表和升降監(jiān)控系統(tǒng)。為了防止誤操作的發(fā)生，主控制開關(guān)設(shè)計成鑰匙開關(guān)的形式，當(dāng)開關(guān)處于開的位置時系統(tǒng)得電，可以進行平臺的升降操作；當(dāng)開關(guān)處于關(guān)的位置系統(tǒng)失電，確保升降系統(tǒng)無法工作。升降控制按鈕共有9個分別控制3個樁腿的上升/插樁或平臺下降/拔樁以及停止。每個升降電機內(nèi)部預(yù)埋了熱敏電阻用于檢測電機是否過載，如果某個電機電流超過設(shè)計值熱敏電阻將促使操作盤上的相對應(yīng)的過載指示燈閃爍發(fā)光，以提示操作人員?？刂票P上的緊急停止按鈕直接串連在主控制開關(guān)的控制回路中，當(dāng)升降平臺操作過程中出現(xiàn)任何緊急情況時可以立即按下緊急停止按鈕使3個樁腿的所有

4、電機立即失電從而終止平臺的升降。 在升降控制盤上有三個最大功率值為800KW的功率表以分別顯示平臺上升/插樁或平臺下降/拔樁過程中每個樁腿電機的輸出功率。這種功率顯示對平臺升降過程中的故障判斷具有重要作用。升降監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是能夠?qū)ι惦姍C的過載、剎車狀況的動態(tài)狀況進行監(jiān)控及保護。該系統(tǒng)由三大部分組成即樁腿處的傳感器、樁腿處的數(shù)據(jù)采集裝置和中控室內(nèi)的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)?，F(xiàn)場傳感器包括樁腿電機電流互感器36個、剎車線圈電流互感器36個、平臺氣隙超聲波傳感器1個。傳感器的信號送入每個樁腿現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集器進行就地處理，處理完畢后通過網(wǎng)絡(luò)總線把數(shù)字信號傳送到顯示終端，避免了模擬信號因長距離傳輸造成的

5、干擾，保證了電流的準確性。中控室的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)采用S7-300 作為中央處理單元和液晶觸摸屏幕。這樣的系統(tǒng)簡潔高效對數(shù)據(jù)處理及時， 系統(tǒng)具有高速的運算處理能力，使系統(tǒng)作用時間控制在10mS級保證了數(shù)據(jù)的實時處理。顯示系統(tǒng)采用了15“的彩色觸摸顯示器，同時具備方便的觸摸功能。來自3個樁腿的數(shù)據(jù)采集器和超聲波傳感器的的實時數(shù)據(jù)通過S7-300的處理在顯示器上顯示出電流實時值、報警狀態(tài)、保護功能投入狀態(tài)海水深度、氣隙高度或者吃水深度、樁腿入泥深度等。通過顯示器上的觸摸功能可以實現(xiàn)電流和剎車電流監(jiān)控任意切換、設(shè)定報警電流值和停車電流值、設(shè)定海水深度等。2) 液缸升降方式的電氣系統(tǒng)原理該系統(tǒng)主要由中央控

6、制操作臺、樁邊控制操作臺、液壓泵組電動機控制設(shè)備、各種行程開關(guān)等構(gòu)成?？偛倏v臺是操縱液壓升降裝置動作的主要電氣設(shè)備，主要包括位置轉(zhuǎn)換開關(guān)、上（下）鎖銷操作開關(guān)、主（副）缸伸縮開關(guān)等共13個功能開關(guān)，它們的功能原理如下：a. 位置轉(zhuǎn)換開關(guān)：它是進行選擇操作的場所（是在中央控制室操作還是在液壓控制室操作）和操作方法的開關(guān)。其轉(zhuǎn)換位置有6個： 平臺上升或下降、放樁、提樁、機側(cè)手動、關(guān)閉。 當(dāng)位置轉(zhuǎn)換上的開關(guān)手柄置于上述任一位置時，其相應(yīng)的指示燈就會亮，以指示其轉(zhuǎn)換工況。b. 上鎖銷操作開關(guān)：它是進行上鎖銷（付銷） 它是進行上鎖銷插入和脫開操作。每個樁邊都有一個這樣的開關(guān)，可以進行各樁腿的單獨插入和脫

7、開操作。將手柄向左側(cè)掰動時鎖銷脫開；手柄向右側(cè)掰動時，鎖銷插入操作臺上設(shè)有的相應(yīng)指示燈亮，表示鎖銷已插入和脫開。c. 下鎖銷操作開關(guān)：它是進行下鎖銷的插入和脫開操作的，其設(shè)置情況、操作方法與上鎖銷操作開關(guān)的操作方法完全相同。d. 主缸伸縮操作開關(guān)：它是進行主缸的伸展和收縮操作的，每個樁腿設(shè)有一個這樣的開關(guān)，可以進行各樁的單獨伸展或收縮操作。將開關(guān)手柄向上扳動時主缸伸展；開關(guān)向下扳動時主缸則收縮。e. 副缸伸縮操作開關(guān)它是進行副缸的伸展或收縮操作的開關(guān)，其設(shè)置情況、操作方法與主缸伸縮操作開關(guān)完全相同。f. 自動操作開關(guān)：當(dāng)位置轉(zhuǎn)換開關(guān)放置在自動位置（平臺自動上升或自動下降、自動放樁、自動提樁）上

8、時，如將自動操作開關(guān)手柄向上方扳動，則平臺上升一個節(jié)距；若向下方扳動，則平臺自動下降（或樁腿上升）一個節(jié)距，如果要繼續(xù)上述操作，則需要自動操作開關(guān)扳回到停止的位置（即中間的位置）然后在向所希望的方向扳動。在任何時候，將自動開關(guān)扳回到停止位置時則液壓升降裝置的動作立即停止，平臺和樁腿保持在原位置上，所以平臺和樁腿能夠停止任意中間位置。如從原位置再扳動自動操作開關(guān)手柄到上升或下降位置時，液壓升降裝置的動作可以繼續(xù)進行，直到最終狀態(tài)時即停止。g. 液壓油泵電動機起動停止按鈕：它是進行液壓油泵電動機起動停止用的按鈕。電動機的運轉(zhuǎn)指示等和停止報警指示燈與按鈕組合在一起。h. 應(yīng)急停止按鈕：按動此按鈕，可

9、以使所有液壓升降操作立即停止。i. 應(yīng)急復(fù)位按鈕：在應(yīng)急停止按鈕的后面，排除了故障，需要再進行液壓升降操作時，必須按動此按鈕。另外在開始接通電源進行液壓升降操作時，亦必須按動此按鈕。j. 蜂鳴停止按鈕：在應(yīng)急停止報警后，按動此按鈕，可以使蜂鳴信號停止。k. 油泵應(yīng)急停止按鈕：按動此按鈕，可以使全部液壓主油泵和鎖銷油泵電動機立即停止運轉(zhuǎn)。l. 指示儀表：在總操縱臺上裝有：行程指示器觀測各樁腿油壓缸的伸縮速度和行程差異，油壓缸指示儀表指示主付油缸上的下腔油壓或控制油路的油壓；吃水儀指示平臺的吃水深度；計數(shù)器指示樁腿的節(jié)距升降次數(shù)。m. 指示燈及報警系統(tǒng)：在總操縱臺上設(shè)有各種信號指示燈，以將是液壓升

10、降裝置的動作。報警系統(tǒng)是當(dāng)液壓升降裝置發(fā)生異?，F(xiàn)象時，發(fā)出警報（警報燈閃光、警報蜂鳴器發(fā)響）。按動蜂鳴停止按鈕，則警報蜂鳴器停止發(fā)響，警報變成連續(xù)燈亮。如恢復(fù)正常時警報燈熄滅。在各樁腿的液壓控制室內(nèi)都設(shè)有一個樁邊操作臺，它是在總操縱臺上的位置轉(zhuǎn)換開關(guān)，放在機側(cè)手動位置時（應(yīng)急停止按鈕、呼叫報警按鈕、運轉(zhuǎn)準備完了開關(guān)不受此限，任何時候都可以使用），相應(yīng)的進行一個樁腿的操作。a. 上鎖銷操作開關(guān)、下鎖銷操作開關(guān)：性能及操作同總操縱臺上安裝的相同。b. 主缸（或付缸）伸展操作開關(guān)：它是進行伸展和收縮操作的，每個樁腿設(shè)有一個這樣的開關(guān)，可以進行各樁的單獨伸展或收縮操作。將開關(guān)手柄向上扳動時主缸伸展；開

11、關(guān)向下扳動時主缸則收縮。c. 主缸（或副缸）收縮開關(guān)：它是進行的伸展和收縮操作的，每個樁腿設(shè)有一個這樣的開關(guān)，可以進行各樁的單獨伸展或收縮操作。將開關(guān)手柄向上扳動時主缸伸展；開關(guān)向下扳動時主缸則收縮。d. 液壓油泵、電加熱器、冷卻水泵起停按鈕：它是進行相應(yīng)樁腿的液壓系統(tǒng)電動機、油箱內(nèi)的電加熱器以及冷卻水泵電動機的起動和停止。e. 應(yīng)急停止按鈕：與總操縱臺上裝的應(yīng)急停止按鈕性能相同，無論在那一個樁邊操作臺上按動其相應(yīng)的應(yīng)急停止按鈕時，則全不液壓升降裝置立即停止動作。f. 呼叫報警按鈕：它是喚起中央控制室操作者注意或者進行通話聯(lián)系的按鈕，當(dāng)按動此開關(guān)時，則總操縱臺上的蜂鳴器發(fā)出音響和運轉(zhuǎn)準備完了指

12、示燈亮。g. 指示儀表：在樁邊操縱臺上裝有流量計、溫度計指示油箱內(nèi)的油溫。h. 限位開關(guān)檢查指示燈：在樁邊操縱臺上設(shè)有19個檢查限位開關(guān)接觸是否良好的指示燈，液壓升降裝置工作前，用本指示燈檢查限位開關(guān)的工作情況。1到4號樁邊的液壓泵組電動機及其控制設(shè)備相同,每個樁邊具有液壓主油泵電動機2臺型號規(guī)格為:TYPE:W-DF-280MN-H SCRN:GE05148 YEAR:2000 KW:110 R/MIN:1480 V:600 A:127 HZ:50 TM:AC MTOR IEC34 DUTY:SI INSUL:F AMB:50 RISE:70K PHACE:3 COS$:87 DE BRG:

13、6319-C3采用軟啟動器控制，冷卻水泵電機一臺，型號為：TYPE;W-DA132 SJ-19 KW:4.0 V:600 A:5.6 R/MIN:1460 COS$:82 PHASE:SI CLASS:F RISE:80。除齒輪油泵電動機僅能在液壓控制室樁邊操作外，其它可以分別在中央控制室總操縱臺上，液壓控制室樁邊操縱臺上以及液壓泵倉三處進行停止或啟動的操作，同時在總操縱臺上設(shè)有其液壓主油泵電動機應(yīng)急停止按鈕，當(dāng)按動油泵應(yīng)急停止按鈕時，全船四個樁邊的上述液壓泵組電動機都停止運轉(zhuǎn)。a) 自升式平臺升降電機系統(tǒng)的操作維護和保養(yǎng)升降系統(tǒng)的操作就是通過對升降電氣系統(tǒng)的操作完成的，操作人員應(yīng)當(dāng)嚴格按照平

14、臺升降操作規(guī)程的要求執(zhí)行升降平臺操作。請注意升降操作規(guī)程中的操作前檢查內(nèi)容必須得到嚴格執(zhí)行。在執(zhí)行平臺操作規(guī)程之外，下面對操作中的其他要點給予提示：1) 檢查電機剎車線圈或液缸電磁閥電纜及接線端子的絕緣，確保電路無斷路、無短路。2) 確認各升降電機絕緣良好。3) 校準升降電機超載警報燈的工作電流和檢查過載指示燈全部能夠正常閃爍；校準液缸行程傳感器的有效性和準確性。4) 液缸升降的平臺須由兩個人同時保持同步操作；齒輪升降操作人員在操作過程中應(yīng)當(dāng)時刻關(guān)注3個功率表的變化。5) 操作過程中出現(xiàn)任何異常變化包括聲音、功率表、傳感器指示等，立即通過緊急停止按鈕中止升降操作，待排除異常情況后再恢復(fù)操作。6

15、) 液缸升降的平臺操作有手動操作和自動操作，手動操作可以在中央控制室和樁邊控制室進行,前者是遙控手動操作;后者是機側(cè)手動操作.手動操作的升降方法,它主要是按照一定的程序選擇操作開關(guān)使液壓升降裝置進行各種動作.由于電氣設(shè)備與液壓升降裝置相對各樁腿自成一體,所以每個樁腿又可以進行單獨的操作. 自動操作在中央控制室進行,在總操縱臺上設(shè)有一自動開關(guān),分上升 停止 和下降三個位置,將自動操作開關(guān)扳向上升位置,即四個樁腿能同時動作使平臺上升,(如扳向下降位置則平臺就下降),平臺上升一個節(jié)距后,則平臺上升(或下降)停止:若要繼續(xù)進行平臺上升(或下降)則須將自動開關(guān)扳回到停止位置,然后在扳向上升(或下降)位置

16、.應(yīng)當(dāng)嚴格按照平臺PMS規(guī)定的內(nèi)容對升降電氣系統(tǒng)進行維護、保養(yǎng)與檢修。PMS中對升降電控系統(tǒng)需要維護、保養(yǎng)與檢修的內(nèi)容和周期給予了詳細的描述，平臺電氣人員只要按照PMS給出的指令嚴格執(zhí)行升降電氣系統(tǒng)就能夠得到很好地保持。下面將升降電氣系統(tǒng)PMS中需要重點維護、保養(yǎng)與檢修的內(nèi)容列出：01.檢查外部電纜是否損壞。30天02.測電機和剎車線圈的絕緣電阻，作記錄。30天03.檢查系統(tǒng)的加熱情況。30天04.檢查外部設(shè)備是否嚴重銹蝕，損壞和受潮。30天05.檢查電機的放置情況。30天06.拖航前全面檢查升降電控系統(tǒng)，并作清潔保養(yǎng)工作。拖航07.測量并調(diào)整三樁電機扭矩。拖航08.打開蓋板，緊固所有母線及接

17、點。365天09.校核過電流傳感器及過載指示系統(tǒng)是否正常。85A過載。365天10.清潔電機控制盤，并檢查所有電機的情況。365天·齒輪式升降異步電機的檢修注意事項：電機檢修時往往要拆下電機的3相電纜，電纜回接時的順序一定不能搞錯，否則會損壞升降齒輪；造成認為的重大事故。·齒輪升降的平臺，電機剎車也是一個容易出問題的部位，電機的剎車要處于良好狀態(tài)。剎車線圈的絕緣要良好，線圈的接線要緊固。·渤海5、7、9號平臺樁邊配電盤的環(huán)境不太好，盤內(nèi)的濕度比較大，要經(jīng)常保證內(nèi)部清潔，干燥。·渤海5、7、9號平臺升降系統(tǒng)的絕緣是影響正常升降的主要問題，經(jīng)常檢查、保養(yǎng)，使

18、之保持電氣系統(tǒng)絕緣的正常。3 掌握內(nèi)容（重點）：1) 應(yīng)當(dāng)了解升降系統(tǒng)的機械構(gòu)成和機械工作過程?，F(xiàn)場的電氣師在感性上對升降過程和升降結(jié)構(gòu)掌握后需要學(xué)習(xí)平臺上關(guān)于升降系統(tǒng)的機械升降原理方面的資料。通過對升降系統(tǒng)機械方面原理和運行過程的掌握，可以增強對升降電氣系統(tǒng)的理解以及提高升降電氣故障的排除效率。2) 特別要提醒的是：因渤海5、7、9號平臺的升降系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，它包括了主缸、副缸、上銷、下銷等。造成了它的邏輯控制相當(dāng)復(fù)雜、而且一環(huán)套一環(huán)，環(huán)環(huán)相套、保護邏輯互相連鎖，越連越多；是新電氣師學(xué)習(xí)的重點，需要費更多的時間和精力才能學(xué)好。3) 需要熟練掌握平臺上所有關(guān)于升降電氣系統(tǒng)的資料。資料的內(nèi)容包括升降電氣系統(tǒng)中所有設(shè)施的電氣參數(shù)、功能特性、系統(tǒng)的電氣連接圖、系統(tǒng)的操作手冊等。對這些資料的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)反復(fù)研讀，為了便于掌握和方便現(xiàn)場排除故障，可以在升降電氣控制盤附近張貼系統(tǒng)原理圖。4) 將升降電氣資料中的所有部件與實際部件進行一一對照，即應(yīng)當(dāng)熟悉圖紙中所有部件的實際位置。方便起見可以將圖紙上部件的標號標識到實際部件上，這樣看到實