鉆機電氣控制系統(tǒng)操作手冊

1、電動鉆機電氣控制系統(tǒng)操作維護手冊前 言 本手冊針對有一定電氣基礎知識的人員編寫，為他們提供產(chǎn)品日常操作的指導。手冊中涉及到的產(chǎn)品由西安寶美電氣工業(yè)有限公司設計制造，產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和調(diào)試服務依據(jù)以下質(zhì)量保證體系： GB/T19001:2000idt ISO9001:2000質(zhì)量保證體系 本手冊介紹的相關(guān)內(nèi)容是用戶現(xiàn)場使用指導的一般性說明，并不代表在一些特定場合全部適用，用戶應針對現(xiàn)場條件進行正確判斷和合理使用。手冊中涉及到的產(chǎn)品有關(guān)安裝調(diào)試的技術(shù)信息和要點，有關(guān)本產(chǎn)品其他技術(shù)性能說明請分別查閱有關(guān)隨機文件，或向本公司咨詢。由于產(chǎn)品是根據(jù)用戶的使用工況和特殊要求而進行的相應設計，所以針對本產(chǎn)品的

2、技術(shù)文件可能不適用于其他不同生產(chǎn)編號的產(chǎn)品，在使用本文件時應核對產(chǎn)品型號和編號。針對隨機文件中沒有涉及的內(nèi)容，以及安裝、使用和維護中的其他問題，歡迎您通過以下方式與我們聯(lián)系。地址：中國西安市高新開發(fā)區(qū)錦業(yè)一路66號 郵編：710061 電話：0086 29-68688835（服務） 0086 29-68688851（技術(shù)） 傳真：0086 29-68688818 http:/ 編者注：編寫時間倉促，水平有限，錯誤不當之處，敬請讀者指正。 編者：周驥 2008年9月28日星期日目 錄安全須知第1章設備簡介1.1電驅(qū)動鉆機的電氣控制系統(tǒng)簡介1.2BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)概述總體概述主要設備技

3、術(shù)參數(shù)1.2.3電氣控制系統(tǒng)房1.3BM-ZJ70D電氣控制系統(tǒng)概述1.3.1總體概述1.3.2主要設備技術(shù)參數(shù)1.3.3電氣控制系統(tǒng)房1.4電氣控制系統(tǒng)的存放和運輸1.4.1存放1.4.2運輸?shù)?章啟動2.1原則2.2啟動前的準備2.3柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)的啟動2.3.1輔助柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)的啟動2.3.2第一臺柴油發(fā)電機組控制柜分系統(tǒng)的啟動(1400型)2.3.3并網(wǎng)2.3.4解列和停機2.4MCC分系統(tǒng)的啟動2.5傳動控制分系統(tǒng)的啟動交流變頻控制系統(tǒng)的啟動直流控制系統(tǒng)的啟動2.6自動化監(jiān)控分系統(tǒng)的啟動第3章操作3.1前言3.2BM-ZJ70DB系統(tǒng)的操作3.2.1操作源的選擇3.

4、2.2泥漿泵控制3.2.3絞車控制3.2.4轉(zhuǎn)盤控制3.2.5自動送鉆控制3.2.6游車高度/防碰撞系統(tǒng)3.2.7鉆井參數(shù)顯示3.3BM-ZJ70D系統(tǒng)的操作3.3.1泥漿泵控制3.3.2絞車控制3.3.3轉(zhuǎn)盤控制3.4電磁渦流剎車控制分系統(tǒng)操作第4章維護4.1前言4.2每日維護4.3每周維護4.4每月維護4.5每季度維護4.6每年維護4.7獨立設備的專項維護4.7.1干式變壓器的維護4.7.2空調(diào)系統(tǒng)的維護第5章常見故障排除5.1前言5.2柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)5.3交流變頻傳動控制分系統(tǒng)5.4MCC控制分系統(tǒng)5.5直流傳動控制分系統(tǒng)5.6電磁渦流剎車控制分系統(tǒng)安全須知為了能正確使用本手冊,

5、請首先閱讀以下對專用名詞和安全標識的定義: 本手冊使用以下警示標志： 說明（Notes） 該標志用于對與人身和設備安全、操作相關(guān)事項的補充說明。 注意（Caution） 該標志用于對可能導致人身或者設備傷害的提示。危險（Danger） 該標志用于對極易導致人身或者設備傷害的提示。 本手冊安全提示項對于人員和設備的安全十分重要，須嚴格遵守,只有取得相關(guān)資質(zhì)的人員才能操作本系統(tǒng)的電氣設備。以下安全須知對鉆機電氣控制系統(tǒng)的正確安裝、使用、維護十分重要，操作和維護人員必須仔細閱讀，認真理解：不要帶電打開具有高電壓處的安全遮擋物！不要帶電維修或拆除任何電氣元件！不要帶電拔插各電纜插頭！不要在有可燃氣體環(huán)

6、境下帶電打開控制箱或司鉆臺！在變頻裝置運行或母線電壓降到安全范圍以下（24V）前，不要試圖更換變頻裝置里的保險，在電源斷開后，吸收電容器上繼續(xù)攜帶危險電壓，出于這個原因，在整流器和逆變器切斷至少5分鐘內(nèi)一定不要打開變頻裝置，否則會危及人身和設備安全！在從事目測檢查和維護工作前，確認交流供電電源已斷開并且鎖定和變頻器接地。在交流電源斷開前，變頻器和電動機二者均處在危險電壓等級，盡管當變頻器的已經(jīng)斷開，危險電壓依然存在。需要對變頻裝置或電機維修時，請把主開關(guān)旋轉(zhuǎn)到鎖定位置，以避免錯誤操作，電機檢修時將檢修開關(guān)（安裝在電機上）打到斷開位置，以保證安全！變頻裝置不能用高阻表檢測絕緣，否則高測試電壓會損

7、壞設備！每臺電機和控制箱必須正確連接到PE母排或PE線上！禁止解除任何軟件和硬件中的安全聯(lián)鎖！在清除故障后，要盡快恢復功能允許的旁路聯(lián)鎖。禁止非專業(yè)人員修改變頻裝置中設置的參數(shù)，否則可能損壞機械或電氣設備！在溫度大于40，濕度大于95%或有凝露時，必需先啟動空調(diào)機、干燥機降溫、降濕, 凝露消失后啟動變頻器和其它控制電源！系統(tǒng)主電源意外斷電半小時以上重新上電時，必須確認電氣控制柜內(nèi)無凝露！在潮濕環(huán)境下，當電控房內(nèi)溫度低于外界環(huán)境溫度時，禁止長期打開電氣室的門，否則可能會在電氣設備上產(chǎn)生凝露！第一章 設 備 簡 介 1.1電驅(qū)動鉆機的電氣傳動控制系統(tǒng)簡介 現(xiàn)代石油鉆機屬于大功率多工作機械聯(lián)合作業(yè)型

8、的鉆采設備。鉆機的主體工作機械有三類主傳動設備：提升機械（絞車），實現(xiàn)鉆具和井架底座提升、下放任務；旋轉(zhuǎn)機械（轉(zhuǎn)盤、頂驅(qū)），實現(xiàn)鉆桿轉(zhuǎn)動；往復運動機械變成液體壓力（鉆井泵），實現(xiàn)泥槳循環(huán)。石油鉆機組成如圖1-1所示：圖1-1 石油鉆機組成根據(jù)鉆機主體工作機械的驅(qū)動形式分類主要有:機械驅(qū)動、液壓驅(qū)動、電驅(qū)動和混合驅(qū)動。任何一種鉆機傳動系統(tǒng)所具備的功能主要有：并車、倒車、減速增矩、變速變矩和換向等。由電氣控制系統(tǒng)完成鉆機驅(qū)動的鉆機稱為電驅(qū)動鉆機，它是依靠電氣傳動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)動力的傳遞和速度的控制。電氣傳動控制系統(tǒng)是由控制數(shù)臺柴油發(fā)電機組并網(wǎng)形成電源的發(fā)電控制系統(tǒng)、電動機調(diào)速系統(tǒng)和鉆井過程自動控制

9、系統(tǒng)等組成。電驅(qū)動鉆機的電氣傳動控制系統(tǒng)根據(jù)傳動的特點分為兩種類型：一類是的直流控制系統(tǒng)；一類是交流變頻控制系統(tǒng)。電氣傳動控制系統(tǒng)分布框圖見圖1-2：圖1-2 BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)分布框圖圖1-2是典型的BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)分布框圖，無論電驅(qū)動鉆機的電氣傳動控制系統(tǒng)是何種類型，都可以分解為下列分系統(tǒng)： （1）柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)； （2）整流（交流變頻）傳動控制分系統(tǒng)； （3）基于PLC的自動化監(jiān)控分系統(tǒng)； （4）電機控制中心（MCC）分系統(tǒng)； （5）司鉆臺及司鉆操作分系統(tǒng)； 圖3是典型的BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)原理單線圖，圖4是典型的BM-ZJ70D電氣控制系統(tǒng)原

10、理單線圖：圖1-3 BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)原理單線圖 圖1-4 BM-ZJ70D電氣控制系統(tǒng)原理單線圖1.2BM-ZJ70DB電氣控制系統(tǒng)概述總體概述 ZJ70/4500DB鉆機電氣控制系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)、電氣傳動控制分系統(tǒng)、MCC分系統(tǒng)、自動化監(jiān)控分系統(tǒng)和司鉆操作分系統(tǒng)、電子防碰保護分系統(tǒng)和自動送鉆控制分系統(tǒng)等。根據(jù)ZJ70/4500DB鉆機總體要求和井場總體布局，ZJ70/4500DB鉆機電氣控制系統(tǒng)制造的設備分為ZJ70/4500DB鉆機電氣控制系統(tǒng)1#房、ZJ70/4500DB鉆機電氣控制系統(tǒng)2#房、司鉆控制臺和專用電纜等部分。柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)包括4臺發(fā)電機組

11、控制柜（GEN柜）和1臺綜合控制柜，用于控制4臺柴油發(fā)電機組的發(fā)電和并網(wǎng)運行。同時完成交接地檢測、功率限制、頂驅(qū)供電和主變壓器供電等功能。柴油發(fā)電機組組成的600VAC，3，60Hz交流母排采用接地IT系統(tǒng)。電氣傳動控制分系統(tǒng)包括2臺整流柜（SCR柜）、6臺逆變柜和2臺能耗制動柜（DWDB柜），整流柜將交流母排上的600VAC交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過逆變柜，實現(xiàn)一對一控制方式驅(qū)動6臺交流變頻電動機（1臺絞車用2臺800kW交流變頻電動機，1臺轉(zhuǎn)盤用1臺800kW交流變頻電動機，3臺泥漿泵用3臺1200kW交流變頻電動機）。全部系統(tǒng)的拖動性能滿足絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵的傳動要求。MCC分系統(tǒng)采用GC

12、S型和GGS型開關(guān)柜制造，MCC分系統(tǒng)完成輔助柴油發(fā)電機組和主變壓器的電力進線，同時實現(xiàn)為循環(huán)灌區(qū)交流電機、井場其它輔助交流用電設備、照明和生活用電設施供配電。MCC分系統(tǒng)電制采用480VAC，3，60Hz，接地采用IT系統(tǒng)，輔助配電電制采用208VAC，3，60Hz，接地采用TN-C系統(tǒng)。自動化監(jiān)控分系統(tǒng)以西門子PLC（S7-300）為核心，通過現(xiàn)場總線將數(shù)字化設備組成PROFIBUS-DP網(wǎng)絡, 實現(xiàn)4臺發(fā)電機控制柜、2臺整流柜、6臺逆變柜自動送鉆、司鉆監(jiān)控、電子防碰等系統(tǒng)間的高速通訊，在司鉆臺上實現(xiàn)機、電、液、氣操作和運行監(jiān)控、故障報警與顯示等功能。自動送鉆分系統(tǒng)采用1套全數(shù)字恒轉(zhuǎn)矩控制

13、變頻調(diào)速裝置控制1臺SIEMENS防爆42.5kW變頻電機，實現(xiàn)自動送鉆功能。司鉆操作分系統(tǒng)包括司鉆臺，司鉆臺外形尺寸控制在1100mm（長）×700mm（寬）×800mm（高）以內(nèi)，安裝司鉆房內(nèi)適合位置，司鉆臺同時提供應急操作模式。全套系統(tǒng)按2座控制房設計，采用先進的工藝制造技術(shù)，電控房具有消防、防潮、密封、隔熱等適合于沙漠環(huán)境的性能，并滿足操作維修空間需要。1#房房體外形尺寸：14000mm（長）×3000mm（寬）×3100mm（高）。 2#房房體外形尺寸：9000mm（長）×3000mm（寬）×3100mm（高）。 主要設備及

14、參數(shù)柴油發(fā)電機控制分系統(tǒng)控制柜（GEN柜）柴油發(fā)電機控制分系統(tǒng)包括4組GEN柜和1組綜合控制柜，每個柜體外形尺寸是500mm（寬）×800mm（深）×2200mm（高），并列安裝。如圖1-5：接地故障指示燈測試按鈕接地故障指示表接地故障指示燈機組選擇開關(guān)機組標牌頻率表電壓表同步表同步指示燈頂驅(qū)斷路器運行指示燈運行/怠速按鈕上網(wǎng)指示燈同步含指示燈按鈕速度調(diào)節(jié)運行時間表電壓調(diào)節(jié)主變壓器斷路器指示燈無功功率表電流表斷路器發(fā)電機斷路器圖1-5 柴油發(fā)電機組控制柜布局圖傳動分系統(tǒng)控制柜傳動分系統(tǒng)包括2組整流單元柜(DUS柜)、6組逆變單元柜(INV柜)和2組能耗制動單元柜（BU柜）綜

15、合控制柜，分組并列安裝。每組整流單元柜(DUS柜)柜體外形尺寸是2000mm（寬）×650mm（深）×2200mm（高），系統(tǒng)選用ABB公司ACS800系列產(chǎn)品的1臺2521KW整流單元組成，將交流母排上的600VAC交流電轉(zhuǎn)換成810VDC，輸出到公共直流母排上。此單元由其組成和技術(shù)參數(shù)如下： DSU柜項目參 數(shù)額定輸入電壓 3AC、600V、60Hz 額定輸入電流 2278A 額定輸出電壓 810VDC 額定輸出電流 2790A 外形尺寸 2000×2200×644mm (W×H×D) 保護等級 IP54 遠程操作選擇開關(guān)單/雙主

16、斷路器選擇開關(guān)開關(guān)復位含指示燈按鈕雙主斷路器合閘開關(guān)單主斷路器合閘開關(guān)電流選擇開關(guān)進線電源電壓表進線電源電流表故障指示燈運行指示燈輔助控制總開關(guān)圖1-6 整流單元柜操作面板布局圖每組逆變單元柜(INV柜)柜體外形尺寸是800mm（寬）×650mm（深）×2200mm（高），系統(tǒng)選用ABB公司ACS800系列產(chǎn)品的1臺1400KW逆變單元組成。此單元由其組成和技術(shù)參數(shù)如下： INV柜(絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵逆變器)項目參 數(shù)額定輸出功率 1400KW 額定輸出電壓 3AC、0600V 輸出頻率 0150 Hz 無過載長時連續(xù)電流 1414A 輕過載長時連續(xù)電流 1358A 重過載

17、長時連續(xù)電流 1058A 10秒啟動輸出電流 2116A 外形尺寸(W×H×D) 800×2200×644mm 能耗制動柜逆變器進線刀閘開關(guān)，每一個逆變器配一個。逆變器面板控制器，每一個逆變器配一個。每兩個安裝在一個輔助控制柜中圖1-7 逆變單元柜及操作面板布局圖每組能耗制動單元柜(BU柜)柜體外形尺寸是800mm（寬）×650mm（深）×2200mm（高），系統(tǒng)選用ABB公司ACS800系列產(chǎn)品的1臺1600KW逆變單元組成。此單元由其組成和技術(shù)參數(shù)如下： ACS800-607-1600-7-INV柜項目參 數(shù)最大制動功率 1600

18、KW 外形尺寸(W×H×D) 800×2200×644mm 自動化分系統(tǒng)控制柜自動化監(jiān)控分系統(tǒng)以西門子PLC（S7-300）為核心，通常PLC系統(tǒng)安裝在如下的柜體中。在配有工控機的分系統(tǒng)中工控機及其觸摸屏安裝在柜體的側(cè)板或面板上。 PLC擴展架或者雙PLC主機架PLC主機架PLC系統(tǒng)工作“OK”指示燈 工控機及觸摸屏柜內(nèi)布局 圖1-8 自動化分系統(tǒng)PLC柜布局圖司鉆房內(nèi)的綜合控制柜PLC遠程機架圖1-9 自動化分系統(tǒng)司鉆房控制柜布局圖司鉆操作分系統(tǒng)司鉆操作分系統(tǒng)包括司鉆臺，司鉆臺外形尺寸是1100mm（長）×700mm（寬）×800m

19、m（高），安裝司鉆房內(nèi)適合位置，司鉆臺同時提供應急操作模式。注： 交流急停:GEN EMERGE OFF 變頻急停:VFD EMERGE OFF PLC選擇:PLC1/PLC2 泥漿泵1啟/停:MP1 ON/OFF 泥漿泵2啟/停:MP2 ON/OFF 泥漿泵3啟/停:MP3 ON/OFF 轉(zhuǎn)盤啟/停:正轉(zhuǎn)/停止/反轉(zhuǎn)(RT FWD/OFF/REV) 自動送鉆工況選擇:提升/恒壓/下放(ADM UP/AD/DOWN) 絞車電機選擇:DWA/DWAB/DWB 絞車/自動送鉆啟/停:DWM/OFF/ADM 泥漿泵1速度給定: MP1 REF 泥漿泵2速度給定: MP2 REF 泥漿泵3速度給定:

20、MP3 REF 轉(zhuǎn)盤速度給定: RT REF 自動送鉆速度給定: AD REF 轉(zhuǎn)盤電流限定: RT Torque Limit 絞車速度給定：DW REF 觸摸屏：MP370 圖1-10 司鉆臺布局圖1絞車手柄圖1-11 司鉆臺布局圖2MCC分系統(tǒng)控制柜交流電動機控制中心(MCC)的主要功能是集中對井場的鉆臺、泥漿泵房、泥漿循環(huán)灌區(qū)、油罐區(qū)、空氣壓縮機和水罐等區(qū)域的交流電動機（480VAC、60Hz）進行控制，并給井場提供照明電源（208/120VAC、60Hz）。交流電動機控制中心通常共有8套開關(guān)柜，不少于42條回路，各回路有標牌，柜子為抽出式GCS和固定式GCG型電氣柜。電源電壓為480V

21、AC ，3相3線60Hz。30KW以上的交流電動機由MCC柜控制，30KW以下的交流電動機采用就近控制方式。MCC各單線圖器件旁的字母和數(shù)字表示各器件的型號。主母線采用2500A的水平銅線，1000A的垂直銅母線。柜子能承受65kA的短路電流。在l號柜中裝有2個斷路器，個是輔助柴油發(fā)電機組的進線斷路器，800AF/600AT，其分斷能力為55kA；另一個是1250kVA變壓器二次側(cè)的出線斷路器，2000AF/1600AT,其分斷能力為65kA。其它柜中的饋電單元斷路器分斷能力均為25kA。抽屜的操作把手在分閘位置時，抽屜可以自由推拉，當操作把手在合閘位置時，抽屜不能推拉。確保所有啟動器單元的抽

22、屜能夠推在終端位置。輔助柴油發(fā)電機組進線斷路器主變壓器副邊進線斷路器480V電力系統(tǒng)接地故障指示燈單元化MCC配電盤圖1-12 MCC單元柜布局圖GCS型&GCG型柜項目參 數(shù)電源電壓：480VAC、3相60Hz 輸出電壓：480VAC、3相60Hz 照明電壓：208/120VAC、3相/單相60Hz 電氣控制系統(tǒng)房 全套系統(tǒng)按2座控制房設計，地面安裝；司鉆臺在鉆臺上安裝。1#電控房長14000mm，寬3000mm，高3100mm，重32T，房子前端是對外接線端，后面安裝變壓器和空調(diào)機，側(cè)面是與發(fā)電分系統(tǒng)的接線端；2#電控房長9000mm，寬3000mm，高3100mm，重23T，房子

23、前端是對外接線端，后面安裝變壓器和空調(diào)機。 安裝地基為了井場合理布局，電控房出線端朝向鉆臺。有出線窗的側(cè)面并排安放各柴油發(fā)電機組。 電控房底座為3條28B寬為124mm的工字鋼，中心對稱，間隔1125mm。安放電控房以前應在地表上打基礎，采用150號以上混凝土，并在基礎底面和凸臺中配10級鋼筋網(wǎng)，其間距為250mm，基礎體上有三個長條形凸臺，作為擔放房體底座用，凸臺標高與其它設備配合確定，偏差為10mm，設備安放時，如底座與凸臺頂面有縫隙時，應用鋼板塞實。 接線 通往井場各個部位的電纜通過電纜槽匯集到電控房的出線墻端。按照每根電纜插頭上的標記，接到出線墻上對應的插座上。電纜另一端插接到井場對應

24、的電氣設備上。插接時需認真、仔細，不能出錯。 1.3BM-ZJ70D電氣控制系統(tǒng)概述1.3.1總體概述 ZJ70/4500D鉆機電氣控制系統(tǒng)包括柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)、電氣傳動控制分系統(tǒng)、MCC分系統(tǒng)、自動化監(jiān)控分系統(tǒng)和司鉆操作分系統(tǒng)、和電磁渦流剎車控制分系統(tǒng)等。根據(jù)ZJ70/4500D鉆機總體要求和井場總體布局，ZJ70/4500D鉆機電氣控制系統(tǒng)制造的設備分為ZJ70/4500D鉆機電氣控制系統(tǒng)房、司鉆控制臺和專用電纜等部分。柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)包括4臺發(fā)電機組控制柜（GEN柜），用于控制4臺柴油發(fā)電機組的發(fā)電和并網(wǎng)運行。同時完成交接地檢測、功率限制、頂驅(qū)供電和主變壓器供電等功能。柴油發(fā)

25、電機組組成的600VAC，3，50Hz交流母排采用接地IT系統(tǒng)。電氣傳動控制分系統(tǒng)包括5臺整流柜（SCR柜）和1臺能耗制動柜（DWDB柜），整流柜將交流母排上的600VAC交流電轉(zhuǎn)換成直流電，通過柜內(nèi)的直流接觸器切換，實現(xiàn)一對二控制方式驅(qū)動9臺交流變頻電動機（1臺絞車用2臺800kW直流電動機，1臺轉(zhuǎn)盤用1臺800kW直流電動機，3臺泥漿泵用6臺800kW直流電動機）。全部系統(tǒng)的拖動性能滿足絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵的傳動要求。MCC分系統(tǒng)采用GCS型和GGS型開關(guān)柜制造，MCC分系統(tǒng)完成輔助柴油發(fā)電機組和主變壓器的電力進線，同時實現(xiàn)為循環(huán)灌區(qū)交流電機、井場其它輔助交流用電設備、照明和生活用電設施供配

26、電。MCC分系統(tǒng)電制采用380VAC，3，50Hz，接地采用TN-C系統(tǒng)，輔助配電電制采用220VAC，1，50Hz。自動化監(jiān)控分系統(tǒng)以西門子PLC（S7-300）為核心，通過現(xiàn)場總線將數(shù)字化設備組成PROFIBUS-DP網(wǎng)絡, 實現(xiàn)4臺發(fā)電機控制柜、5臺整流柜、司鉆監(jiān)控等系統(tǒng)間的高速通訊，在司鉆臺上實現(xiàn)電、氣操作和運行監(jiān)控、故障報警與顯示等功能。 司鉆操作分系統(tǒng)包括司鉆臺，司鉆臺外形尺寸控制在1100mm（長）×700mm（寬）×800mm（高）以內(nèi)，安裝司鉆房內(nèi)適合位置，司鉆臺同時提供應急操作模式。全套系統(tǒng)按1座控制房設計，采用先進的工藝制造技術(shù)，電控房具有消防、防潮、

27、密封、隔熱等適合于沙漠環(huán)境的性能，并滿足操作維修空間需要。房體外形尺寸：12500mm（長）×3000mm（寬）×3100mm（高）。 1.3.2主要設備及參數(shù)柴油發(fā)電機控制分系統(tǒng)控制柜（GEN柜）柴油發(fā)電機控制分系統(tǒng)包括4組GEN柜和1同步系統(tǒng)顯示合，每個柜體外形尺寸是500mm（寬）×800mm（深）×2200mm（高），與5組SCR柜交差并列安裝，如圖1-13。同步系統(tǒng)顯示合外形尺寸是670mm（寬）×300mm（深）×210mm（高），安裝在電氣控制系統(tǒng)房內(nèi)端頭上方，如圖1-14。泥漿泵鏈輪防滑復位按鈕泥漿泵鏈輪

28、防滑指示燈直流柜浪涌指示燈直流接地故障指示表交流接地故障指示表發(fā)電機斷路器無功功率表直流電流表直流電壓表整流柜斷路器電流表有功功率表功率限制指示燈直流柜運行指示燈運行時間表電流表選擇開關(guān)溫度巡檢儀機組標牌交流電壓表同步含指示燈按鈕上網(wǎng)指示燈機組選擇開關(guān)缺相指示燈運行指示燈運行/怠速按鈕頂驅(qū)斷路器速度調(diào)節(jié)接地故障指示燈測試按鈕接地故障指示燈電壓調(diào)節(jié)2#主變壓器斷路器2#主變壓器斷路器圖1-13 柴油發(fā)電機組控制柜和整流控制柜布局頻率表電壓表同步表同步指示燈圖1-14 同步系統(tǒng)顯示合傳動分系統(tǒng)控制柜傳動分系統(tǒng)包括5組整流單元柜(SCR柜)和1組能耗制動單元柜（DWDB柜），每組整流單

29、元柜(SCR柜)柜體外形尺寸是1000mm（寬）×800mm（深）×2200mm（高），與4組GEN柜交差并列安裝。如圖1-13：能耗制動單元柜（DWDB柜）外形尺寸是600mm（寬）×600mm（深）×2200mm（高）, 與GEN柜和SCR柜并列，安裝如圖1-13：自動化分系統(tǒng)控制柜自動化監(jiān)控分系統(tǒng)以西門子PLC（S7-300）為核心，通常PLC系統(tǒng)安裝在如下的柜體中。在配有工控機的分系統(tǒng)中工控機及其觸摸屏安裝在柜體的側(cè)板或面板上。 PLC擴展架或者雙PLC主機架PLC主機架PLC系統(tǒng)工作“OK”指示燈 工控機及觸摸屏柜內(nèi)布局 圖1-1

30、5 自動化分系統(tǒng)PLC柜布局圖司鉆操作分系統(tǒng)司鉆操作分系統(tǒng)包括司鉆臺，司鉆臺外形尺寸是1100mm（長）×700mm（寬）×800mm（高），安裝司鉆房內(nèi)適合位置，司鉆臺同時提供應急操作模式。注： 交流急停:GEN EMERGE OFF 直流急停:VFD EMERGE OFF 靜燈測試按鈕 轉(zhuǎn)盤速度給定: RT REF 絞車速度給定: DW REF 泥漿泵1速度給定: MP1 REF 泥漿泵2速度給定: MP2 REF 泥漿泵3速度給定: MP3 REF PLC選擇：PLC/BYPASS 電磁渦流剎車啟/停：OFF/ON 轉(zhuǎn)盤電流限定: RT Torque L

31、imit 轉(zhuǎn)盤啟/停:正轉(zhuǎn)/停止/反轉(zhuǎn)(RT FWD/OFF/REV) 絞車啟/停:正轉(zhuǎn)/停止/反轉(zhuǎn)(RT FWD/OFF/REV) 泥漿泵1啟/停:MP1 ON/OFF 泥漿泵2啟/停:MP2 ON/OFF 泥漿泵3啟/停:MP3 ON/OFF 工礦選擇開關(guān) 指示燈盤 轉(zhuǎn)盤電流表 功率限制百分表（21）電磁渦流電流表圖1-16 司鉆臺布局圖圖1-17 指示燈盤布局圖MCC分系統(tǒng)控制柜交流電動機控制中心(MCC)的主要功能是集中對井場的鉆臺、泥漿泵房、泥漿循環(huán)灌區(qū)、油罐區(qū)、空氣壓縮機和水罐等區(qū)域的交流電動機（380VAC、50Hz）進行控制，并給井場提供照明電源（380/220V

32、AC、50Hz）。交流電動機控制中心通常共有8套開關(guān)柜，不少于42條回路，各回路有標牌，柜子為抽出式GCS和固定式GCG型電氣柜。電源電壓為380VAC ，3相3線50Hz。30KW以上的交流電動機由MCC柜控制，30KW以下的交流電動機采用就近控制方式。MCC各單線圖器件旁的字母和數(shù)字表示各器件的型號。主母線采用2500A的水平銅線，1000A的垂直銅母線。柜子能承受65kA的短路電流。在l號柜中裝有2個斷路器，個是輔助柴油發(fā)電機組的進線斷路器，800AF/600AT，其分斷能力為55kA；另一個是1250kVA變壓器二次側(cè)的出線斷路器，2000AF/1600AT,其分斷能力為65kA。其它

33、柜中的饋電單元斷路器分斷能力均為25kA。抽屜的操作把手在分閘位置時，抽屜可以自由推拉，當操作把手在合閘位置時，抽屜不能推拉。確保所有啟動器單元的抽屜能夠推在終端位置。輔助柴油發(fā)電機組進線斷路器主變壓器副邊進線斷路器380V電力系統(tǒng)接地故障指示燈單元化MCC配電盤圖1-18 MCC單元柜布局圖GCS型&GCG型柜項目參 數(shù)電源電壓：380VAC、3相50Hz 輸出電壓：380VAC、3相50Hz 照明電壓：380/220VAC、3相/單相50Hz 1.3.3電氣控制系統(tǒng)房 全套系統(tǒng)按1座控制房設計，地面安裝；司鉆臺在鉆臺上安裝。電控房長12500mm，寬3000mm，高3100mm，重

34、36T，房子前端是對外接線端，后面安裝變壓器和空調(diào)機，側(cè)面是與發(fā)電分系統(tǒng)的接線端； 安裝地基為了井場合理布局，電控房出線端朝向鉆臺。有出線窗的側(cè)面并排安放各柴油發(fā)電機組。 電控房底座為3條28B寬為124mm的工字鋼，中心對稱，間隔1125mm。安放電控房以前應在地表上打基礎，采用150號以上混凝土，并在基礎底面和凸臺中配10級鋼筋網(wǎng)，其間距為250mm，基礎體上有三個長條形凸臺，作為擔放房體底座用，凸臺標高與其它設備配合確定，偏差為10mm，設備安放時，如底座與凸臺頂面有縫隙時，應用鋼板塞實。 接線 通往井場各個部位的電纜通過電纜槽匯集到電控房的出線墻端。按照每根電纜插頭上的標記，接到出線墻

35、上對應的插座上。電纜另一端插接到井場對應的電氣設備上。插接時需認真、仔細，不能出錯。 1.4電氣控制系統(tǒng)房存放和運輸1.4.1存放 電控房是按戶外用設備設計的，已考慮在露天環(huán)境條件下的工作可靠性及存放的安全性。在環(huán)境溫度為20到50之間露天存放，相對濕度應不大于90%，短期內(nèi)不用元器件不會損壞，也不會影響設備性能，只要門鎖好就行。溫度：電控房規(guī)定在-30+50的范圍內(nèi)工作。在正常溫度下系統(tǒng)能正常存放，超過正常溫度，元件可能會過熱而損壞。振動：電控系統(tǒng)本身不會產(chǎn)生振動，然而來自運輸?shù)跹b可能導致連接松動和絕緣損壞?；覊m：由于靜電灰塵被吸附到電氣設備表面，可能由于漏電而導致短路。潮濕：潮濕會加重因灰

36、塵而引起的故障，污垢物吸附在元件上，使漏電現(xiàn)象加重，甚至引起腐蝕。若長期存放(如半年以上)，存放場地應保持清潔少塵，應放在室內(nèi)為宜。設備周圍的環(huán)境中不應有過量的酸、堿和鹽等腐蝕性氣體和爆炸性氣體，避免直接雨淋日曬。同時定期到房內(nèi)檢查是否有水汽、凝露、發(fā)霉等現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)以上現(xiàn)象應及時清除。例如：電控房內(nèi)定期用吸塵器清掃，可臨時裝上加熱器和風扇，驅(qū)散潮氣1.4.2運輸電控房為鋼結(jié)構(gòu)框架，外層用鋼板折彎或扣板焊接，內(nèi)填保溫材料，內(nèi)壁用阻燃板裝封。在起吊電控房時，為避免擠壞房壁，要求用兩臺吊車從房子兩個端頭的吊耳牽繩吊裝。若用一臺吊車，則必須用電控房底座上靠里的吊耳吊裝，并在鋼繩與房壁接觸處加填襯板防

37、止擦傷房壁。電控房設計提供了拖拉的可能性，只適用與在沒有吊裝工具時拖拉裝卸，不可長距離拖拉。電控房的設計和制造適用于陸運、空運和海運。第2章 啟 動2.1原則2.2啟動前的準備電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)凝露情況時不可以啟動?？梢韵葐虞o助采有發(fā)電機組供電。電氣控制系統(tǒng)的電控房配有空調(diào)機，啟動空調(diào)直到凝露情況消失。在不同的空氣相對濕度和環(huán)境溫度下，電控房無凝露運行的最低溫度見表2-1。 表2-1 電控房無凝露的最低溫度 濕度 環(huán)境溫度9590858075704038.537353331.529.53836.535333129.527.53634.53331.52927.5263432.5322927.52

38、5.523.53230.53027.525.523213028.52725.52321.519.52826.52523.521.52018.52624.52321.519.518設備的準備 設備安裝完畢機械安裝： 擺放穩(wěn)固，位置正確。電氣連接： 接線正確、牢固，無遺漏。 設備完好無損 機械方面： 器件是否松動，位置正確。電氣方面： 接線是否松動，各個可操作器件是否在正確位置。2.2.2工具的準備 常規(guī)工具的準備萬用表，可測量交直流電壓、交直流電流、電阻和頻率。電工工具 專用工具的準備雙蹤示波器紅外線測溫儀筆記本電腦(軟件)接觸電阻測試儀2.3柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)的啟動2.3

39、.1輔助柴油發(fā)電機組的啟動啟動步驟一：輔助柴油發(fā)電機組的啟動需電工和機工密切配合進行。啟動前，首先由機工按柴油機啟動規(guī)程檢查油、氣、水及柴油機各個有關(guān)部件。步驟二： 確定電氣控制系統(tǒng)的輔助柴油發(fā)電機進線斷路器處于斷開位置。確定輔助柴油發(fā)電機控制箱上的斷路器處于斷開位置。 啟動開關(guān)是一個四位開關(guān)：“停止-復位-啟動-自動停車”在“停止”位。 啟動開關(guān)或者是一個按鈕。 速度調(diào)節(jié)旋鈕及電壓調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到起始位?；蛘呤鞘謩佑蜅U位于垂直位置。 接通輔助柴油發(fā)電機組的24VDC 電源，不應低于22VDC。觀察控制箱上的顯示器，進入到起始狀態(tài)。 得到機工準許，啟動。順時針旋轉(zhuǎn)啟動開關(guān) “停止-復位-啟

40、動”，注意：“復位”位置略作停頓。輔助柴油發(fā)電機組自動升速到“怠速”狀態(tài)?；蛘甙聪聠娱_關(guān)。 得到機工準許，順時針旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)旋鈕和電壓調(diào)節(jié)旋鈕，注意：觀察控制箱上的顯示器，得到需要額定頻率（50Hz/60Hz）和額定電壓380VAC/480VAC)?；蛘卟僮魇謩佑蜅U到運行位置，機械上有定位。 閉合輔助柴油發(fā)電機控制箱上的斷路器。輔助柴油發(fā)電機啟動完畢。 注意：此時可以閉合電氣控制系統(tǒng)的輔助柴油發(fā)電機進線斷路器，給MCC分系統(tǒng)供電，電氣控制系統(tǒng)房的照明以及其它輔助電源都可以使用。有時候這是必要的，操作的具體步驟在MCC分系統(tǒng)啟動中介紹。停機 確定電氣控制系統(tǒng)的輔助柴油發(fā)電機進線斷路器的位置，按

41、下斷路器上的“OFF”鍵，斷開輔助柴油發(fā)電機進線斷路器。斷開輔助柴油發(fā)電機控制箱上的斷路器。 逆時針旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)旋鈕及電壓調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到起始位，得到機工準許，將啟動開關(guān)順時針打到“停止”位?；蛘呤菍⑹謩佑蜅U回到垂直位置，得到機工準許，按下“停止”按鈕。 輔助柴油發(fā)電機組的停機需電工和機工配合進行。停機后，由機工按柴油機停機規(guī)程檢查油、氣、水及柴油機各個有關(guān)部件。 斷開輔助柴油發(fā)電機組的24VDC 電源。 2.3.2第一臺柴油發(fā)電機組控制分系統(tǒng)的啟動步驟一：發(fā)電機組的啟動需電工和機工密切配合進行。啟動前，首先由機工按柴油機啟動規(guī)程檢查油、氣、水及柴油機各個有關(guān)部件。步驟二： 閉合為柴油機發(fā)

42、電機組自帶控制箱供電斷路器，為其提供24VDC電源。觀察控制箱上的顯示器，進入到起始狀態(tài)。 首先確認機工準備的柴油發(fā)電機組與電氣控制系統(tǒng)的柴油發(fā)電機控制柜對應。確?？刂乒裆系臄嗦菲魈幱跀嚅_位置。 壓下柴油機發(fā)電機控制按鈕中“怠速(IDLE)”按鍵。旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)旋鈕及電壓調(diào)節(jié)旋鈕處于中間位置。 旋轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于待上線發(fā)電機位置。 閉合起動電瓶(HOC)供電斷路器，檢查起動電瓶(HOC)的電壓，不應低于±10VDC。 步驟三：準備工作完成后，機工和電工按如下規(guī)程進行操作： 機工打開壓縮空氣閥門，操作氣動按鈕，柴油機在AC組件控制下自動升速到“怠速值”。 按柴油機制造廠家所推薦的持續(xù)

43、時間，維持怠速運行。此時發(fā)電機“運行”指示燈微亮。 按下柴油機控制按鈕的“運行(RUN)”按鈕。此時柴油機將提速到額定值。發(fā)電機“運行”指示燈變亮。 微動速度調(diào)節(jié)旋鈕(SPEED ADJUST)從同步盒上的頻率表上讀數(shù)，使發(fā)電機頻率為(50Hz/60Hz)，并將旋鈕鎖緊。 轉(zhuǎn)動電壓調(diào)節(jié)旋鈕(VOLTAGE ADJUST)，從GAUX柜的電壓表上讀數(shù)，使發(fā)電機電壓為600V，并將旋鈕鎖緊。 對發(fā)電機斷路器進行儲能操作。 此時“接通 (PUSH TO CLOSE) ” 含燈按鈕的燈亮，按下 “接通(PUSH TO CLOSE)”按鈕，柴油發(fā)電機組控制柜斷路器閉合。 柴油發(fā)電機組控制柜“上網(wǎng)(ON

44、LINE)”指示燈變亮。 轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于“OFF”位置。此時“接通 (PUSH TO CLOSE) ” 含燈按鈕的熄滅，同步盒上的電壓表及頻率表的顯示值均為交流母線的數(shù)值。 柴油發(fā)電機組控制柜“HOURS”表開始計時，第一臺機組啟動完畢。2.3.3并網(wǎng)當鉆井工況需要增加功率時，就要將第二、第三(或第四)臺發(fā)電機啟動且并網(wǎng)運行。并網(wǎng)運行操作按以下規(guī)程進行： 步驟一：發(fā)電機組的啟動需電工和機工密切配合進行。啟動前，首先由機工按柴油機啟動規(guī)程檢查油、氣、水及柴油機各個有關(guān)部件。步驟二： 觀察控制箱上的顯示器，進入到起始狀態(tài)。 首先確認機工準備的柴油發(fā)電機組與電氣控制系統(tǒng)的柴油發(fā)電機控制柜對應。

45、確?？刂乒裆系臄嗦菲魈幱跀嚅_位置。 壓下柴油機發(fā)電機控制按鈕中“怠速(IDLE)”按鍵。旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)旋鈕及電壓調(diào)節(jié)旋鈕處于中間位置。 旋轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于待上線發(fā)電機位置。 步驟三： 機工打開壓縮空氣閥門，操作氣動按鈕，柴油機在AC組件控制下自動升速到“怠速值”。 按柴油機制造廠家所推薦的持續(xù)時間，維持怠速運行。此時發(fā)電機“運行”指示燈微亮。同步顯示面板的頻率表上讀數(shù)，指針應在顯示量程之外；電壓表上讀數(shù)，應約在320V左右。 按下柴油機控制按鈕的“運行(RUN)”按鈕。此時柴油機將提速到額定值。發(fā)電機“運行”指示燈變亮。 微動速度調(diào)節(jié)旋鈕(SPEED ADJUST)觀察同步顯示面板的頻率表上

46、讀數(shù)，使發(fā)電機頻率為(50Hz/60Hz)。觀察同步顯示面板的同步表及同步燈。微微轉(zhuǎn)動待并機組的速度調(diào)節(jié)旋鈕，使同步表的指針緩慢地順時針轉(zhuǎn)動，同步指示燈的“暗”“亮”變化也隨之減慢。 轉(zhuǎn)動電壓調(diào)節(jié)旋鈕(VOLTS ADJUST)，從同步顯示面板的電壓表上讀數(shù)，使發(fā)電機電壓為600V。 對待上網(wǎng)發(fā)電機控制柜的斷路器進行儲能操作。 當同步表的指針指到最上端(與豎直刻線重合) 同步燈全“滅”，此時“接通 (PUSH TO CLOSE) ” 含燈按鈕的燈亮，按下 “接通(PUSH TO CLOSE)”按鈕，柴油發(fā)電機組控制柜斷路器閉合。 柴油發(fā)電機組控制柜“上網(wǎng)(ON LINE)”指示燈變亮。并網(wǎng)以后

47、，觀察每個機組控制柜上的千瓦(KW)表和千乏(KVAR)表。每臺機組的千瓦表指示值應是一致的。千乏表指示值可能有差異。此時可轉(zhuǎn)動千乏值較高的機組的電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使其值下降并與其它機組的千乏值一致。 轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于“OFF”位置。此時“接通 (PUSH TO CLOSE) ” 含燈按鈕的熄滅。同步盒上的電壓表及頻率表的顯示值均為交流母線的數(shù)值。 剛上網(wǎng)的柴油發(fā)電機組控制柜“HOURS”表開始計時，機組并網(wǎng)完畢。第三(或第四)臺發(fā)電機啟動且并網(wǎng)運行同上。注意：在并網(wǎng)運行時，各柴油機之間的控制為主從關(guān)系。序號最小的為主機，其余為從機。從機受主機的控制，并隨主機同步變化。只有主機控制柜的速度調(diào)節(jié)

48、旋鈕起作用(各機組的電壓調(diào)節(jié)旋鈕控制作用是各自獨立的，無主從關(guān)系)。 2.3.4解列和停機動力過?；虿裼桶l(fā)電機組需要檢修等原因需將運行的機組解列，停機。步驟一：發(fā)電機組的解列需電工和機工配合進行，首先確認待解列機組。步驟二： 按下認待解列機組控制柜上斷路器的“OFF”按鈕，斷路器跳閘。 柴油發(fā)電機組控制柜“上網(wǎng)(ON LINE)”指示燈熄滅， “HOURS”表停止計時。 觀察在網(wǎng)的每個機組控制柜上的千瓦(KW)表和千乏(KVAR)表。每臺機組的千瓦表指示值應是一致的，不一致時，可轉(zhuǎn)動千瓦值較高的機組的速度調(diào)節(jié)旋鈕，使其值下降并與其它機組的千瓦值一致。千乏表指示值可能有差異。此時可轉(zhuǎn)動千乏值較高

49、的機組的電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使其值下降并與其它機組的千乏值一致。解列完畢。步驟三： 旋轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于剛解列的發(fā)電機位置。壓下剛解列的柴油機發(fā)電機控制按鈕中“怠速(IDLE)”按鍵。機組進入“怠速”狀態(tài)。觀察個指示燈狀態(tài)，應同并網(wǎng)操作時怠速狀態(tài)一致。 得到機工允許，按下剛解列的柴油機發(fā)電機控制柜按鈕中“停止(OFF)”按鍵,機組停機。 轉(zhuǎn)同步選擇開關(guān)，置于“OFF”位置。停機完畢。 如果是最后一臺機組停機。注意：斷開起動電瓶(HOC)供電斷路器。斷開為柴油機發(fā)電機組自帶控制箱供電斷路器。2.4MCC分系統(tǒng)的啟動2.4.1運行前的檢查與試驗 檢查柜面油漆有無損壞，柜內(nèi)是否干燥清潔，抽屜推拉是否靈活

50、輕便，有無卡阻和碰撞現(xiàn)象。 電器元件的操作機構(gòu)是否靈活，不應有卡澀或操作力過大現(xiàn)象。 主要電器主輔觸點的通斷應可靠準確。抽屜結(jié)構(gòu)的動靜觸頭的中心線應致，觸頭接觸應緊密，聯(lián)鎖裝置應動作正確，閉鎖或解鎖均應可靠。 抽屜與柜體的接地觸頭應接觸緊密，當抽屜插入時，抽屜的接地觸頭應比主觸頭先接觸，拉出時程序相反。各柜體的底部裝有專用接地螺栓，與零母排聯(lián)接。2.4.2MCC分系統(tǒng)的上電步驟一： 安全起見，電動機控制中心的所有控制開關(guān)都置于斷開位置。 從綜合控制柜上確認主變壓器供電斷路器，對斷路器進行儲能操作，合閘。步驟二：選擇主變壓器給MCC分系統(tǒng)供電。 確認1#柜的輔助柴油發(fā)電機組進線斷路器處于斷開狀態(tài)

51、，否則斷開該斷路器。 確認1#柜的主變壓器副邊進線斷路器處于斷開狀態(tài)，對斷路器進行儲能操作，合閘。 1#柜柜面上的接地故障指示燈亮，亮度一致。 根據(jù)需要選擇對應的供電單元，將抽屜手柄旋轉(zhuǎn)到接通位置，使單元斷路器閉合。對于CB型供電單元，啟動操作完畢。 對于HOA(HAND 0R AUTO)型供電單元，把HOA開關(guān)置于“H”(手動)位，電動機即可在遠程通過“啟動-停止”按鈕操作。把HOA開關(guān)置于 “A”(自動)位，電動機即可在其它電氣的操作時，根據(jù)設計需要自動啟動工作。例如：當司鉆臺上控制泥漿泵通斷的S2、S3閉合，或控制絞車轉(zhuǎn)盤正反轉(zhuǎn)的S5閉合時，相應的繼電器KA吸合，使風機電動機控制回路中的動合觸頭KA閉合，風機電動機啟動。步驟三：選擇輔助發(fā)電機組給MCC分系統(tǒng)供電。 確認1#柜的主變壓器副邊供電斷路器于斷開狀態(tài)，否則斷開該斷路器。 確認1#柜的輔助柴油發(fā)電機組進線斷路器處處于斷開狀態(tài)，對斷路器進行儲能操作，合閘。 1#柜柜面上的接地故障指示燈亮，亮度一致。 后續(xù)操作同上。步驟四： 確認電源柜的輔助變壓器供電斷路器于斷開狀態(tài)，對斷路器進行儲能操作，合閘。MCC分系統(tǒng)上電操作完畢。停機 停機最直接的方式是分