石油钻机供电转换系统设计

写 。在 Ｓ ７程 序 编 写 时 。 建 立 主功 能 块 Ｏ Ｂ １ ， 进 行 主
程序 编 写 ； 建 立 功 能块 Ｆ Ｃ １， 检 查 气压 情况 ； 建 立 功
能块 Ｆ Ｃ ２ ， 检 查 供 电情 况 ； 建 立 功 能块 Ｆ Ｃ ３ ， 将 节 能 供 电转 换 为辅 发 供 电 ： 建立功能块 Ｆ Ｃ ４， 将 辅 发 供
应 用情 况。
关键 词 ： 发 电机 ； 供 电； 节能 ； 钻 井
Байду номын сангаас
１背 景 介 绍
现 在 油 田有 多部 钻 机 为 Ｌ Ｄ Ｂ钻 机 ， 均 配有 两 台 电 启 动 辅 助 发 电机 和 一 台 节 能 发 电机 。一 般 情 况 下 ， 由 辅 助发 电机 对整 个井 场 进行 供 电 ，当工 况 允许 时 ， Ｐ Ｚ １ ２ Ｖ １ ９ ０柴 油机 转 速 可 达 到 １ ２ ５ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ，达 到 了 使 用 节 能 发 电机 的使 用 要 求 。此 时 ， 可 以 挂 合 节 能 发 电 机 离合 器 ， 断 开 辅 助 发 电 机 的供 电 ， 挂合 节 能发 电机 的 供 电开关 ， 由节 能 发 电 机 向整 个 井 场 进 行 供 电 ， 满 足 生产作业需要 。 使 用 节 能 发 电机 是 一 项 很 好 的节 能 减 排 措 施 。但 是 ， 现在的系统存在着 一定的缺 陷 ， 如： 系
２ ． １供 电转 换 系统 的 Ｐ Ｌ Ｃ程 序 设 计
Ｓ ７有 ３种 基 本 编 程 语 言 ， 分别是梯形图 Ｌ Ａ Ｄ、 语句表 Ｓ Ｔ Ｌ和 功 能 块 图 Ｆ Ｂ Ｄ。 梯 形 图 是 使 用 最 多
的图形语言 ， 具有直观 、 易 懂 的特 点 ， 特 别 适 合 于
数 字 量 逻 辑 控 制 ． 因 此 采 用 梯 形 图 进 行 程 序 的 编
（ ４） 在 司钻 房 内 ， 安 装 一 个 两 位 电控 开 关 ， 分 自动 与 手 动 两 个 位置 。 当开 关 位 于 手 动 位 置 时 。 人 Ｔ进 行
供 电转换 ： 当 开 关 位 于 自动 位 置 时 ， 系 统 进 入 供 电转 换 系统 ， 根 据 实 际 情 况 自动进 行 供 电转 换 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ ． ０ ８ ． ０ ８
通过对 相应按 钮进 行送 电 、 断 电操作 ， 进 入供 电转换
自动 化 应 用 ２ ０ １ ７： １期 ４ ８
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系统 后 ． 通 过对相 应继 电器的控 制 ， 进 行 相 应 控 制 柜
的送 电与 断 电操 作 。
２ ． ２供电转换系统的结构 和原理
（ １ ） 在 节 能 发 电 机 离 合 器 的进 气 和 出 气 管 线 之 间 均安装一个 ２ ２ ０ Ｖ Ａ Ｃ常 关 电磁 阀 ． 与 节 能 发 电机 的气
控 开 关 形 成 并 联 。这 样 ， 在正常情况下 ， 可 以 进 行手 动
操作 ， 而 在 进 入 供 电转 换 系 统 时 ， 通 过 对 电磁 阀 的 控 制， 可 以实 现 节 能 发 电机 离 合 器 的 挂 合 与 断 开 ， 达 到 向变 频 房 送 电与 断 电 的 目的 ， 从 而保 证 供 电转 换 系 统 更 快 更 可 靠 地 运行 。 （ ２ ） 两 台辅助 发 电机为 电启动 方式 ， 只 需 在 启 动 开 关 的各 个 位 置 并 联 相 应 的 ２ ４ Ｖ Ｄ Ｃ继 电 器 。正 常 情 况下 ， 使 用 启 动 开 关 直 接 控 制 发 电机 ， 当进 入 供 电 转 换 系统时 ， 可 以 通 过 对 相 应 继 电 器 的控 制 ， 达 到 对 发 电机 的 启 动 、 停止和供电 、 断 电 的 控制 。 （ ３ ） 在节 能发 电机 控制 柜 、 辅 助 发 电 机 控 制 柜 和 母 线 控 制 柜 的 供 电 与 断 电 按 钮 处 均 并 联 相 应 的 继 电 器， 与 辅 助 发 电机 启 动 控 制 原 理 相 同 ， 在正常情况下 ，
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石油钻机供 电转换 系统设 计
赵 子 良
（ 胜 利 石 油 管 理 局 黄 河 钻 井 四 公 司， 山 东 东营 ２ ５ ７ ０ ０ ０ ） 摘 要 ： 以 ５ ０ Ｌ ＤＢ 钻 机 为 例 ， 设 计 辅 助 发 电 机 与 节 能 发 电 机 之 间 进 行 自动 供 电 转 换 系统 ， 并 分 析 该 系统 的 特 点 及
换， 不 能 发 挥 节 能 发 电节 能 减 排 的 优 点 。 图１ 供 电转 换 系统 的逻 辑 功 能 图
电 转 换 为 节 能 供 电 ：建 立 功 能 块 Ｆ Ｃ ５ ．进 行 故 障 检
测与 报警 。
２系统 设 计
供 电 转 换 系 统 的 主 要 部 件 有 ：两 位 开 关 、 ２ ４ Ｖ Ｄ Ｃ 气 用 常 关 电磁 阀 、 ２ ４ Ｖ Ｄ Ｃ气 用常 开 电磁 阀 、 Ｐ Ｌ Ｃ Ｓ ７ — ３ ０ ０ 、 Ｅ Ｔ 一 ２ ０ ０ 、 Ｆ Ｍ ３ ５ ０ 、 ２ ４ Ｖ Ｄ Ｃ 报 警 蜂 鸣 器 、 电 压 感 应 器、 电 流感 应 器 、 压力控制器 、 状态显示灯 。 供 电转 换 系统 的逻 辑 功 能 图 如 图 １ 所示 。
Ｉ ＿ （ ５ ） 在 司钻房 内 ， 可 在 触 摸 屏 上 对１ 转．． 换 系 统 进 行
统 需 要 人 工 进 行 辅 助 发 电 机 与 节 能 发 电 机 供 电 的 转
换： 当使 用节 能发 电机 供 电时 ， 会 出现 电压下降 或频
率 降低等情 况 ， 造成部 分设备 停转 ， 并 且 由 于 未 能 及 时进 行 供 电 转 换 ． 可能 导致井 下复杂 情况 ； 当工 况 满 足 节 能 发 电 机 的使 用 条 件 时 ， 因 不 能 及 时 进 行 供 电 转