[發明專利]用于石油鉆井設備的油改電驅動系統電控房

無效

• 申請號: 201210461399.4
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102953720A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 王江陽;車明者;謝偉;王亮
• 申請（專利權）人: 成都宏天電傳工程有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及一種用于石油鉆井設備的油改電驅動系統電控房。

背景技術

鉆井勘探作為油田開發的一個重要組成部分，?打造綠色鉆井、節能、清潔、高效的生產成為鉆井行業發展的新目標，對鉆機的節能和環保性能提出了更高要求。網電鉆井是鉆井勘探行業節能減排的一個重要舉措，也是鉆井行業節約成本增加效益的一個重要舉措。

目前，作為井隊供電的主要設備是主發電機和備用發電機，采用柴油機驅動，柴油消耗量大，定期維護工作量較大。大批主力型鉆機，由于設備老化，消耗柴油、機油逐年增加，鉆井成本居高不下。相同工況下，網電鉆機的能耗成本至少可以節約40%，7000米電動鉆機使用柴油發電機做動力每月消耗柴油約140噸，改用網電后，電耗約為每月66.70萬千瓦時，這樣一來，每臺網電鉆機每月可節約費用50多萬元。

油改電項目電傳控制系統由1座電控房、1套司鉆操作箱、2套電機操作箱、2臺三相交流變頻電動機（包括水箱及其安裝基座）、若干電纜及其附件構成。電控房用于接收來自高壓房的AC600V、50Hz的電能，通過傳動及控制系統提供給主驅動系統；接收來自高壓房的AC400V、50Hz的電能，為電氣傳動及控制系統提供AC400V、AC220V、DC24V控制電源。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可實時監控，對出現的故障及時進行指示、報警和保護，具有完善的保護功能，具有兩套工作組的用于石油鉆井設備的油改電驅動系統電控房。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：用于石油鉆井設備的油改電驅動系統電控房，包括出線板1、出線板2、傳動系統、MCC系統、PLC系統和輔助設備系統，傳動系統包括整流單元和逆變單元，PLC系統包括PLC控制系統及一臺工控機，工控機與PLC控制系統相連，PLC控制系統分別與整流單元、逆變單元、MCC系統和輔助設備系統相連，MCC系統的輸出與出線板2相連；出線板1與整流單元相連，整流單元的輸出與逆變單元連接，逆變單元的輸出與出線板2相連。

輔助設備系統包括空調、插座、煙霧報警器、溫濕度傳感器和熒光燈，空調、煙霧報警器和溫濕度傳感器分別與PLC控制系統相連。

本發明的優點在于：

1．整流單元采用二極管橋式結構，模塊化設計，并配有預充電回路，為系統提供超溫保護，過壓保護，過流保護，缺相保護等完善的保護。

2．逆變單元采用模塊化、數字化的設計，逆變器具備完善的故障自診斷和保護功能，包括過流保護，過壓保護，過載保護，熔斷保護，最大輸出電流限制，失風保護，以及數字調節系統的其他保護等。

3．整套設備分成兩套工作組，一用一備，采用冷備冗余的形式，當一組出現問題是，啟動備用組繼續工作。

4.溫濕度傳感器可實時檢測房內的溫度和濕度，并將采集數據傳送到控制單元，及時調節房內的參數，避免環境變化對設備造成損壞。

如圖說明

圖1為發明的系統結構框圖；

圖2為本發明的整流單元電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案，但本發明的保護內容不局限于以下所述。

如圖1所示，用于石油鉆井設備的油改電驅動系統電控房，包括出線板1、出線板2、傳動系統、MCC系統、PLC系統和輔助設備系統，

傳動系統包括整流單元和逆變單元，PLC系統包括PLC控制系統及一臺工控機，工控機與PLC控制系統相連，PLC控制系統分別與整流單元、逆變單元、MCC系統和輔助設備系統相連，MCC系統的輸出與出線板2相連；出線板1與整流單元相連，整流單元的輸出與逆變單元連接，逆變單元的輸出與出線板2相連。

輔助設備系統包括空調、插座、煙霧報警器、溫濕度傳感器和熒光燈，空調、煙霧報警器和溫濕度傳感器分別與PLC控制系統相連，空調通過強制吹風把房內傳動系統等產生的熱量帶走，保持傳動和電控系統能在正常的溫度范圍內正常工作，通過溫濕度傳感器實時采集電控房內的溫度和濕度，并傳送到控制單元，對房內的溫濕度進行調節，當超過設定的范圍時，發出警報，同志工作人員及時檢查房內的設備情況，以免設備損壞。

傳動系列整流裝置采用模塊化及高性能系統單元組成，主要用于為電壓型逆變器提供穩定可靠的直流電壓，包括一臺開關柜、兩臺整流柜、兩臺逆變柜，其主要功能是把600VAC的交流電源經過開關總斷路器，傳輸至兩臺6脈波整流柜轉化成直流電源，再由逆變單元把整流出來的直流電源逆變為頻率、電壓可控的交流電源去驅動交流變頻電機。