ZJ钻机用户手册

ZJ50/3150L钻机交流配电及照明系统
用户手册
hs013E0.00Y YC
二OO九年四月
目录
一、系统概述及供货范围 3
二、技术规范 3
1.设计制造参照标准 3
2.主要技术参数 4
三、井场用电区域划分及防爆等级 4
1.井场用电区域划分 5
2.防爆等级 5
四、产品结构和描述 5 （一）、井场电路分系统说明 5
1.固控区电路系统 6
2.钻台区电路系统 10
3.油罐区电路系统 10
4.水灌区电路系统 10
5.泵区电路系 10
6.固控区照明系统 11 （二）、电缆及插接件 12 （三）、接地 12
五、设备安装方式 12
1.初次安装 12
2.搬迁拆卸 12
3.搬迁拆装 13
六、日常维护注意事项 14
1.泥浆循环罐区 14
2.钻台/井架区 15
七、常见故障及排除法 15
1.照明系统 15
2.动力系统 15
一、系统概述及供货范围
本套钻机交流配电及照明系统适用于ZJ50/3150L型钻机，根据钻机用电设备的分布和钻机井场防爆分区的要求，整套系统配套范围包括从MCC房到固控区、钻台区（包括
井架）、油水罐区、材料房、维修房的电缆敷设，用电设备
的起停控制及以上区域的照明等。

采用集中控制和就地控
制相结合的方案。

系统以上区域电气设备的电气控制均按
防爆规定制造施工，线路敷设符合防爆要求。

所用产品采
用防爆、防水、防腐、防潮及防触电等技术防护措施，符
合安全操作性能要求，适应油田野外恶劣工况的露天作业。

二、技术规范
1.设计制造参照标准
1.1 SY/T0025-95中华人民共和国石油天然气行业标准《石油设施电气装置场所分类》。

1.2 API RP500B《石油设施电力装置场所分类推荐作法》第B 章《确定陆上和海上固定于可移动式平台钻井装置与生产设施内分类场所的程度与范围的推荐意见》。

1.3 GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备》第一部分通用要求 eqv IEC60079-0:1998。

1.4 GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备》第二部分隔爆型“d” eqv IEC60079-0:1990。

1.5 GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备》第三部分增安型“e” eqv IEC60079-0:1990。

1.6 GB3836.1-97《爆炸性气体环境用电气设备》无火化型电气设备“n”。

1.7 GB50058-92《爆炸和火灾电力装置设计规范》。

1.8 SY/T0025-95《石油设施电气装置场所分类》。

1.9 SY/T5957-94《井场电气安装技术要求》。

1.10 SY/T5225-94《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定》。

1.11 SY/T6267-1997 neq ISO/CD14600《石油天然气工业、健康、安全与环境管理规定》。

2.主要技术参数
额定电压： 380V/220V（三相四线制）
额定频率： 50Hz
防爆等级：使用于dⅡBT4场所
适用环境
2.4.1环境温度： -40℃~+50℃
2.4.2相对湿度：≤95℅（25℃时）
2.4.3 海拔高度：≤2000 m
三、井场用电区域划分及防爆等级
1 .井场用电区域划分
1.1 固控区；
1.2 钻台区；
1.3 泵区；
1.4 生活区；
1.5 油水罐区；
1.6 井场用房区。

2. 防爆等级
2.1 根据防爆电器放置位置，所配置的隔爆型组合控制装置、隔爆型接线箱、隔爆型开关其防爆等级为 ExdⅡBT4.
2.2 防爆荧光灯的防爆等级为 ExdⅡBT4.
2.3 防爆强光灯的防爆等级为 ExdⅡBT
3.
2.4防爆航标（障碍）灯的防爆等级为 ExdⅡBT5.
四、产品结构和描述
本系统的设计制造充分考虑了ZJ50/3150L型钻机的工作参数、性能和钻机工艺要求，主要由以下几大部分组成：泥浆循环系统电路、钻台/井架电路、井场照明电路、刹车冷却系统电路、油罐电路、水罐电路、防喷器电路。

（一）、井场电路分系统说明
4.1 固控区电路系统（见电气原理图）
4.1.1 1#罐防爆电路布置：
1#罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，右侧罐头壁挂式隔爆型组合控制装置1台，罐面立式隔爆型接线箱3台，立式隔爆型磁力启动器1台。

左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：1#罐电源插接件100A一只，照明插接件25A一只，电源来均自于2#罐罐尾防爆转接箱的防爆插接件。

右侧罐头壁挂式隔爆型组合控制装置下端配置有：备用动力电源插接件60A一只、备用动力插接件25A一只、备用照明插接件15A一只，以上电源来自于MCC房丛1#罐首隔爆型接线箱输入。

罐面立式隔爆型立式接线箱3台用于控制振动筛和除砂清洁器，电源从1#罐首隔爆型接线箱引入，真空除气器电源同样从1#罐首隔爆型接线箱引入。

1台隔爆型磁力启动器控制搅拌器，电源从1#罐头隔爆型接线箱引入。

4.1.2 2#罐防爆电路布置：
2#罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，右侧罐头沙泵旁边立式隔爆型接线箱1台，罐面上立式隔爆型磁力启动器2台，立式防爆转接箱1台。

左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：2#罐电源插接件200A一只，除砂泵电源插接件150A一只、除泥泵电源插接件150A 一只、10芯控制电源插接件一只，离心机电源插接件100A一只，照明电源插接件25A一只，电源来自于MCC房前部的防爆插接件。

右侧罐头立式隔爆型接线箱下端配置有：1#罐电源插接件100A一只、1#罐照明电源插接件25A一只、备用电源插接件25A 一只，已上电源均来自于MCC房前部的防爆插接件，除砂泵、除泥泵控制按钮在此隔爆型接线箱上。

罐面立式隔爆型转接箱和开关2台用于除泥器控制和离心机供电，电源从2#罐隔爆型接线箱引入，2台隔爆型磁力启动器控制搅拌器，以上电源来自于MCC房从2#罐头隔爆型接线箱输入。

4.1.33#罐防爆箱电路布置
3#罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，右侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，罐面上立式隔爆型磁力启动器2台。

左侧的罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：3#罐电源插接件60A一只，剪切泵动力电源插接件100A一只，剪切泵控制电源插接件15A一只，照明电源插接件25A一只，电源来自于2#罐前部的防爆插接件。

右侧罐头立式隔爆型接线箱下端配置有：药品罐电源插接件60A一只、药品罐照明电源插接件25A一只、泥浆泵电源插接件15A一只，剪切泵动力电源插接件100A一只，剪切泵控制电源插接件15A一只，已上电源均来自于3#罐前部的防爆插接件。

罐面立式隔爆型磁力启动器2台用于控制搅拌器，电源从3#罐隔爆型接线箱引入。

4.1.4 4#罐防爆箱电路布置
4#罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，右侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，罐面立式隔爆型磁力启动器2台。

左侧罐头立式隔爆型接线箱下端配置有：4#罐电源插接件150A一只、4#罐照明电源插接件25A一只、加重泵电源插接件150A 2只，加重泵控制电源插接件16A×10 P一只，已上电源均来自于MCC房前部的防爆插接件。

右侧罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：5#罐动力电源插接件100A一只，8#罐动力电源插接件60A一只，5#罐照明电源
插接件25A一只，8#罐照明电源插接件15A一只，备用电源插接件25A一只，电源来自于4#罐前部的防爆插接件。

罐面立式隔爆型磁力启动器2台用于控制搅拌器，电源从4#罐隔爆型接线箱引入。

4.1.5 5#罐防爆箱电路布置
5#罐配置防爆电器：左侧罐头立式隔爆型接线箱1台，罐面立式隔爆型磁力启动器2台。

左侧罐头立式隔爆型接线箱下端配置有：5#罐电源插接件100A一只、5#罐照明电源插接件25A一只、6#罐电源插接件60A 一只、6#罐照明电源插接件25A一只、1#加重泵电源插接件150A 一只、备用电源插接件25A两只，已上电源均来自于4#罐前部的防爆插接件。

4.1.66#罐防爆箱电路布置
6#罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，罐面立式隔爆型磁力启动器2台。

左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：6#罐动力电源插接件150A一只，6#罐照明电源插接件150A一只，电源来自于SCR房前部的防爆插接件。

罐面立式隔爆型磁力启动器2台用于控制搅拌器，电源从6#罐隔爆型接线箱引入。

4.1.7药品罐防爆箱电路布置
药品罐配置防爆电器：左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱1台，罐面立式隔爆型磁力启动器1台。

左侧罐头壁挂式隔爆型接线箱下端配置有：药品罐动力电源插接件60A一只，药品罐照明电源插接件25A一只，剪切泵动力电源插接件100A一只，剪切泵控制电源插接件15A一只，电源来自于3#前部的防爆插接件。

罐面立式隔爆型磁力启动器1台用于控制搅拌器，电源从7#罐隔爆型接线箱引入。

4.1.8 8# 罐防爆箱电路布置
8#罐配置防爆电器：罐头仓里壁挂式隔爆型接线箱1台。

隔爆型接线箱下端配置有：8#罐动力电源插接件60A一只，8 #罐照明电源插接件15A一只，电源来自于4#罐的防爆箱。

4.2 钻台区电路系统
钻台区配置防爆电器：左偏房内安装立式隔爆型组合控制装置1台，司钻房内安装有电磁涡流刹车和液压猫头控制电路系统，盘刹液压站安放在绞车旁边的后台上从MCC房取电。

左偏房内安装的立式隔爆型组合控制装置内钻台动力插接件150 A一只，液压大钳动力插接件150 A一只，控制装置内还设有司钻房电源、钻台仪表电源、井架照明、备用等多个开关，
用来控制钻台附近的电器设备，以上电源均取自MCC房前部的防爆插接件。

4.3 油罐区电路系统
油罐区配置防爆电器：在油罐侧室内安装壁挂式隔爆型开关箱1台，用来控制两台油泵和一台离心泵，顶部安装一个防爆吸顶灯，电源取自隔爆型开关箱，壁挂式隔爆型开关箱电源取自SCR房。

4.4 水灌区电路系统
水灌区配置防爆电器：在水罐侧室内安装壁挂式隔爆型开关箱1台，用来控制两台水泵和水泵区照明电源，电源取自MCC房。

4.5 泵区电路系统
泵区配置防爆电器：与三个柴油泵相连的整体链条并车箱后部带着一个节能发电机，提供电源直接通到MCC房，MCC房通过三个互锁的主电路开关给MCC柜供电，节能发电机电压的调节开关安装在MCC柜上（注意：节能发电机向外输出频率为50Hz左右时，电压调节开关起作用，频率过高或过低时，电压调节开关不起作用，建议此时不使用节能发电机）。

4.6 固控区照明系统
每个循环罐罐面上分别安装2支（2*40W）防爆平台立杆灯，其灯架可以升降、旋转及折叠。

加重泵加料台上安装2支（2*40W）
的防爆荧光灯。

3#罐上增加2只防爆强光灯。

照明电源取自MCC房，从MCC房至各个罐，由每一个罐独立分相供给罐面照明电源，构成固控照明系统。

为防止夜间断电在1#罐和4#罐上梯子旁边设置两盏应急防爆荧光灯。

每个循环罐罐面上防爆平台立杆灯的电源分别取自罐端的隔爆型接线箱。

4.7 钻台区照明系统
照明电源取自MCC房，从MCC房至钻台区左偏房，左偏房至司钻房，左钻台偏房至左井架。

井架第一节大腿两侧各安装一只防爆荧光灯和一只防爆强光灯；第二节左侧安装一只防爆荧光灯；第三节左侧安装一只防爆荧光灯；第四节左侧安装一只防爆荧光灯；天车顶部安装一支红色防爆障碍灯。

井架左侧的防爆荧光灯和障碍灯其控制开关在左偏方内的隔爆性组合控制装置上。

两只防爆强光灯的控制开关分别在偏房内的隔爆性组合控制装置上。

左钻台偏房房顶个安装四只防爆强光灯，其中左钻台偏房两只投向钻台，其余两只投向井场。

房顶防爆强光灯的控制开关分别在偏房内的隔爆性组合控制装置上。

（二）电缆及插接件
电器设备在搬迁时需拆迁的部分采用4P（3P+N）或3P（2P+N）的防爆插接件连接。

井场电缆全部采用YCW型耐油橡套电缆。

搬迁时需拆卸的电缆长度都留有足够的余量，由MCC房引入到各用电器设备的具体名称、规格及敷设尺寸见表二（ZJ50/3150L钻机防爆电路电缆清单）。

（三）接地
所有电机、隔爆型组合控制装置、隔爆型开关、隔爆型接线箱、野营房及防爆灯具都进行了可靠的接地连接。

五、设备安装调试
1.初次安装
1.1装置运抵现场后，按照装箱清单清点各种零件和
电气材料，再检查所有零件是否完好无损。

若有损伤，应进行修复或更换。

1.2在钻机起升之前所有电缆和灯具全部安装就位。

具体步骤如下：
1.2.1将钻台动力电缆、右偏房电缆、液压源动力电缆、和控制电缆放入钻台电缆槽内并通过接插件正确连接到各自的电源输出端和输入端。

1.2.2安装井架照明荧光灯、天车障碍灯、偏房投光灯和井口投光灯。

1.2.3检查线路的相间及对地绝缘，绝缘电阻不得低于2兆
欧，检查合格后通电试灯，检查照明情况。

如有问题及时处理。

1.2.4将通往泥浆灌区、泵区、水灌区、油罐区、刹车冷却系统和防喷器的动力电缆、照明电缆放入地面电缆槽内，正确连接到各自的电源输出端和输入端。

1.2.5正确连接1#、2#泥浆罐之间，2#、3#泥浆罐之间，3#泥浆罐与补给罐，4#罐和5#、6#、8#罐之间的过渡电缆。

1.2.6正确连接泥浆罐罐面移动设备电源。

1.2.7正确安装泥浆灌罐面照明灯具。

1.2.8通电试车
在通电试车前，应按下列步骤进行检查：
A用1000v兆欧表测各线路的相对相、相对地的绝缘值，小于2兆欧时禁止通电，应查明原因，达到绝缘值后，才能通电试车。

B电缆应完好无损，接插件应连接牢固。

C各连接部位应接触良好，连接紧固可靠。

D各电器开关动作应灵活可靠，触头接触良好。

E各电缆引入引出装置密封圈应齐全，密封良好。

2. 搬迁拆卸
因大部分防爆线路以及设备的控制电器都已安装固定到钻井设
备的合适位置，而这些设备搬迁时不需要拆卸，所以这些防爆线路及控制电器搬迁时也不需要拆卸。

2.1可移动的设备和MCC房到各防爆接线箱、防爆控制箱的连接线，搬迁时应首先断开前级电源，再拔下所有插头，盖好盖子。

2.2将所有活动式灯架取下灯具后，放倒在罐面上与泥浆罐一起吊运，不用再拆装。

2.3井架上应断开节与节之间的接插件，其余电器设施都不拆装。

3、搬迁安装
3.1立起所有活动是灯架，固定好防爆荧光灯，再固定好
灯架。

3.2正确连接所有插接件（包括MCC房与各防爆接线箱、
防爆控制箱之间、井架节与节之间、泥浆灌之间等）。

3.3其他均按初次安装要求进行。

六、日常维护注意事项
6.1泥浆罐循环区
6.1.1接插件连接器必须在停电时插入或拔出，严禁带电插拔。

6.1.2隔爆箱在打开检修时必须断开前级电源。

6.1.3在使用过程中，若发现开关自动跳闸现象，应查明原因排除故障后，才能继续使用。

6.1.4电机在起动前，应检查转动是否灵活，如有卡滞或堵转现象，应排除故障后方可起动，避免严重过载起动而烧坏电机电器。

尤其在冬季，上述现象更应注意。

6.1.5定期检查防爆箱的进出线口，发现密封圈损坏或老化时应及时更换。

6.1.6各连接电缆在拆装时，应注意保护好插接件，特别是插接件上的防护盖。

6.1.7严禁用水管、蒸气管线对防爆箱体进行冲洗，确保箱内干燥。

6.1.8防爆箱各名牌、标牌保持干净、清晰。

如需清洁，可在断电后用干棉纱擦拭。

6.1.9定期检查接地是否可靠。

6.1.10所有防爆线路不允许随意破坏。

不允许随意乱接线。

6.2钻台/井架区
6.2.1每次搬迁拆装时，应保护好井架布线钢管，不得随意踩踏，保证其完好。

6.2.2定期检查防爆接线盒，保证密封良好，若密封不严的应及时更换。

6.2.3定期检查照明系统的绝缘情况，保证对地及相间绝缘阻值在野外环境长期使用后也应至少大于2兆欧。

6.2.4钻台及井架上的防爆灯具应妥善保护，在搬迁时应避免人为损
坏。

七、常见故障及排除方法
1、照明系统
如果发现防爆荧光灯、防爆头光灯不亮，应首先检查线路是否已经供电；如果电压正常，可能灯泡或镇流器已经损坏，将其更换即可。

2、动力系统
电机不能起动，应首先检查线路是否完好、是否应急供电，接插件是否连接牢固；如上述正常，再检查防爆控制箱内电器元件是否烧坏，如果有烧坏的元件，应及时更换。

表一：ZJ50/3500D钻机交流配电及照明系统
电器设备安装清单。