DB交流钻机电控系统概述.doc

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1、交流钻机电控系统概述（ZJ50DB钻机电控系统）一、系统概述ZJ50DB钻机采用先进的ABB全数字交流变频控制技术，该钻机电控系统能够满足5000m钻井工艺要求，能够实现绞车四象限运行完美的实现绞车从0速到给定速度的无级调速，优秀的DTC（直接转矩控制）控制性能满足绞车在重载下的低速运行及零速悬停。绞车分单、双电机运行方式运行，由2台800kW交流电机驱动，最大钩载达到450T。2台泥浆泵各由1台1200kW交流电机驱动。泥浆泵闭环恒速控制可满足钻井工况对泵冲的精确要求。转盘采用独立驱动方式，由1台

2、800kW的交流电动机驱动，具有低速运行及零速零速大扭矩停车功能，完备的系统控制可防止转盘在负载扭矩突然增大时发生倒转。自动送钻由1台45kW交流变频电机驱动，实现小电机恒钻压、０－３６m/h恒钻速控制。另外1台1250KVA6.3KVAC/400VAC变压器通过变压提供400VAC50Hz交流电供给MCC、自动送钻控制系统、照明供电系统。MCC系统采用西门子软启动装置驱动电机，软启动可以减少电机启动时对电网的冲击，控制为冗余软启动系统,使用单独的S7-２００ＣＰＵ控制可在与主ＣＰＵ脱离通讯时单独控

3、制软启系统、主ＣＰＵ采用冗余PLC控制系统（冷备）。二、系统网络图系统采用西门子S7-300和S7-200PLC实现网络冷备份，。VFD房中的PC柜内的两台冷备S7-300PLC通过MPI通讯方式与上位机连接。上位机主要用于装置参数显示、数据记录、故障报警输出等等。S7-300PLC通过PROFIBUS-DP通讯方式与绞车、转盘、泥浆泵及自动送钻变频器通讯实现远程控制。采用EM277通讯模块实现与VFD房、司钻房的S7-200PLC通讯。系统网络（1）三、主要系统组成1、供电系统该电控系统为高压网电

4、供电，采用1套箱式高压开关箱将网电与变压器房连接，并通过1台负荷开关及3台真空开关将电网与2台2500KVA6.3KVAC/600VAC变压器连接构成600VAC供电系统，为传动控制系统提供电源；此外，通过电网与1台1250KVA6.3KVAC/400VAC50Hz变压器构成400VAC供电系统为钻机MCC和生活用电设施供电。电控系统亦可采用自发电方式供电，采用4台600VAC/50Hz1200KW卡特彼勒发电机组供电，通过电控系统发电机控制柜实现发电机的控制和四台发电机组的并网供电。网电供电单线图

5、（2）2、主传动系统单线图主传动系统包括绞车、转盘、泥浆泵及自动送钻传动系统。传动系统单线图（3）传动系统单线图（4）系统房体布置图（5）3、系统主要组成整个电控系统由电源系统、MCC系统、传动系统、ＰＬＣ系统、仪表系统、防碰系统、上位计算机控制系统、司钻房控制系统、远程控制系统、接地系统组成。1）电源变压器变压器主要参数：1250KVA变压器参数2500KVA变压器参数数量1台2台型号SCLB9-1250/6.3SCLB9-2500/6.3额定高压6300V6300V额定低压380V600V额定频

6、率50Hz50Hz额定电流114.6/1899A229.1/2406A额定功率1250KVA2500KVA相数33温升100K100K连接方式Dyn11Dyn11Dd0最高工作温度55℃55℃变压器（6）2）电源柜框架断路器参数数量2台额定工作电压690V额定不间断电流800/2000A额定频率50～60Hz额定绝缘电压1000V额定冲击耐受电压12KV额定短路耐受电流能力65KA额定短路合闸能力187KA额定运行短路分断能力85KA工作温度-25℃～+70℃储存温度-40℃～+70℃框架断路器（7

7、）3）ABB传动系统整流装置参数数量2台型号ACS800-307-2720-7额定电压690V额定电流2278A额定功率2722KW额定频率48～63Hz输入电压范围525～690V（-10％～+10％）额定电流2278A最大输出电流3906A效率98％工作温度0℃～+70℃，无雾40℃～+50℃输出电流降容使用（1％∕1℃）储存温度-40℃～+70℃制冷方式干燥清洁空气整流装置柜（8）4）ABB传动系统逆变装置逆变柜参数：泥浆泵逆变器绞车、转盘逆变器数量2台3台型号ACS800-107ACS800

8、-107额定电压690V690V额定输出电流1414A953A额定频率48～63Hz48～63Hz输入电压范围525～690V（-10％～+10％）525～690V（-10％～+10％）最大输出电流2166A1425A功率因数0.93～0.950.93～0.95额定功率1400KW900KW效率98％98％逆变器控制盘（9）5）MCC软启动装置数量：3台型号：3RW4073－6BB44电源电压：400V控制电压：230VAC(-15℅～+10℅)额定电流：230A额定