顶驱电气及控制系统原理
2014-11-28 09:17 点击：次
一、顶驱电气动力系统
以安装CANRIG1050E-500直流顶驱的电动钻机为例，整个电动钻机电气控制系统的作用是从柴油发电机组得到一个三相600V的稳定交流电源，并通过断路器将发电机输出集中到公共交流母线上。SCR整流桥将交流电源整流成0—750V连续可调的直流电流，并通过指配接触器驱动各直流电动机。
现在在大多数电动钻机中，交流动力系统一般由3（或4）台柴油发电机组构成，3（或4）台机组并网于3相600V50HZ（或60HZ）的交流母线，因此采用3（或4）套交流控制柜对应控制3（或4）台柴油发电机组。钻机直流动力系统由3（或4）套SCR整流柜和直流电动机组成。顶部驱动钻井装置即是由SCR房中单独一套SCR整流柜供给动力，再经过顶驱系统的整流电路调节后供给顶驱的用电系统。
二、顶部驱动钻井装置的控制系统
1、 司钻控制台
顶部驱动钻井装置的控制系统为司钻提供了一个控制台，通过控制台实现对顶部驱动钻井装置自身的控制。控制系统部件有：
l 司钻仪表控制台
l 控制面板
l 动力回流
同转盘钻井一样，顶部驱动钻井装置由可控硅供电作业。控制面板用于逻辑和报警功能转换，转换控制面板上的开关直接控制各种动作。这种面板里面装有接触器、可编程控制器、辅助交流元件及记录顶驱扭矩转速的钻机仪表接口。建立程序控制器模拟必要的逻辑功能是安装可控硅装置的需要。
司钻控制台和仪表由扭矩表、转速表、各种开关和指示灯组成。顶部驱动钻井装置可实行的基本控制功能是：
l 吊环倾斜
l 远程控制内防喷器
l 马达控制
l 马达旋扣扭矩控制
l 紧扣扭矩控制
l 转换开关
钻井时的转速、扭矩和旋转方向由可控硅控制台控制。可控硅控制台装有下列情况指示灯：
l 马达控制
l 远程控制内防喷器
l 马达鼓风机
2、 顶部驱动钻井装置布线
顶部驱动钻井装置的SCR房到顶驱钻井马达的电缆是直接接到钻台的二层台并从二层台接到顶驱上的，控制面板的各种信号被传送到顶驱SCR房进行处理，然后再被传送到顶驱的控制线路接线盒中，从而使顶驱执行各种动作。
3、净化控制系统
转换面板有一个净化控制系统，用于危险区域（2号区域或1级—2分区）。该面板与所有现有的可控硅系统兼容，且在安装时就已配制好。所有系统都提供正内压，以防危险气体进入2号区域或1级2分区危险区域。
保护装置中的压力开关监测压力并在净化压力漏失时给出报警信号。启动没有净化的系统前，用净化控制装置按一定的时间间隔（足以除去积起来的灰尘和危险气体）对系统进行净化。司钻控制台上的状态灯告诉司钻正确的净化压力、净化压力损失和系统的净化。如果发出了净化压力损失报警，且在预定的时间间隔内对此装置无法处理，可以设定关闭装置来关闭顶驱。
4、 井架电气接线盒
接线盒的配置有几种，取决于所定的电气系统的类型。每种配置都符合世界专门的电气标准主管机构的要求。
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