鑽機動力控制裝置製造方法
2023-05-03 23:58:11 1
鑽機動力控制裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鑽機動力控制裝置，其特徵在於，包括：至少一套電網供電裝置和至少一套柴油機供電裝置，所述電網供電裝置包括一將電網高電壓轉換為井場設備使用的低電壓的第一變壓器，所述第一變壓器連接有第一母排，第一變頻器連接所述第一母排，所述第一變頻器控制變頻電機拖動井場設備；還包括一與第一母排連接的第二變壓器，所述第二變壓器將第一母排的低電壓轉換為其他控制裝置供電的第二母排，所述其他控制裝置包括一與第二母排連接的PLC控制變頻器，和一與PLC控制變頻器連接的人機界面屏幕；所述PLC控制變頻器還連接有第一變頻器。通過變頻器及變頻電機速度可調的特點，解決機械鑽機不能調速，故障率高的問題。
【專利說明】鑽機動力控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種陸地鑽機動力源替代的控制裝置，特別涉及一種節能、綠色環保的柔性動力的鑽機動力控制裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內油田使用的鑽機以柴油為燃料，用柴油發動機提供動力，燃油成本佔鑽井成本的比例逐年上升，而且居高不下；同時在鑽井施工過程中，柴油機運行產生的噪音和廢氣對環境造成汙染。機械/機電複合驅動鑽機一般採用3-4臺柴油機並車驅動，柴油機在運行中易出故障，維修量大，而且機械鑽機不能調速，故障率高，無法更好地滿足低泵衝、小排量、固井灌漿等鑽井工藝要求。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在於克服現有技術存在的缺陷，提供一種節能高效、綠色環保、柔性動力的鑽機動力控制裝置，該控制裝置採用油網電改造變頻控制供電裝置，直接從工業電網上獲取動力，經變壓器轉換，直接將高壓網電變換為滿足鑽機系統使用的動力源；
[0004]並且通過變頻電機可以調速的優點對鑽井設備運行速度的調整，提高能源的利用率，和鑽機系統的穩定性和可靠性；
[0005]綜上所述，降低了噪音汙染，實現大氣汙染零排放，使鑽井工作更加安全、高效和環保，節省大量的燃油和維護成本，明顯提高經濟效益。
[0006]為達到上述目的，本實用新型採取了如下的技術方案:
[0007]鑽機動力控制裝置，包括:
[0008]至少一套電網供電裝置和至少一套柴油機供電裝置，所述電網供電裝置和柴油機供電裝置構成供電冗餘結構，
[0009]所述電網供電裝置包括一將電網高電壓轉換為井場設備使用的低電壓的第一變壓器，所述第一變壓器連接有第一母排，第一變頻器連接所述第一母排，所述第一變頻器控制變頻電機拖動井場設備；裝置可I臺變頻電機運行，也可2臺變頻電機並車運行，可以根據現實實際需求配置，節能高效。
[0010]還包括一與第一母排連接的第二變壓器，所述第二變壓器將第一母排的低電壓轉換為其他控制裝置供電的第二母排，所述其他控制裝置包括一與第二母排連接的PLC控制變頻器，和一與PLC控制變頻器連接的人機界面屏幕；所述PLC控制變頻器還連接有第一變頻器。
[0011]在本實用新型的一個優選實施例中，所述第一母排上還連接有無功補償器，該無功補償器用於對電網供電裝置進行諧波抑制和無功補償。
[0012]在本實用新型的一個優選實施例中，所述柴油機供電裝置包括一柴油機，以及與柴油機配合設置的耦合器，該柴油機供電裝置的電能通過耦合器轉換為機械能後，通過離合器帶動整體鏈條並車箱工作。
[0013]在本實用新型的一個優選實施例中，所述變頻電機通過離合器帶動整體鏈條並車箱工作。
[0014]通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0015]基於變頻電機的可調速特點，此控制裝置亦可以對現有的鑽進設備如絞車、泥漿泵等進行速度可調的柔性控制。
[0016]1.工業電網的穩定型和電機的可靠性、增加鑽機的動力穩定性和可靠性。
[0017]2.減少柴油機的維護和柴油的運輸使用費用。
[0018]3.噪音低，無廢氣汙染，實現零排放。
[0019]4.可對鑽井設備進行調速等柔性控制。改造後泥漿泵排量大、泵壓高，轉盤轉速聞，扭矩大，可大大提聞鑽進速度。
[0020]5.鑽機網電供電裝置結構簡單，維護方便。
[0021]6.改善施工現場，減小周邊環境的影響。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本實用新型的改造裝置總體流程圖。
[0024]圖2是本實用新型的電網供電裝置的控制原理圖。
【具體實施方式】
[0025]本實用新型利用高壓電網供電，採用電驅動方式，提高了鑽機的技術性能，使得其速度可調，達到鑽機使用效果。
[0026]本實用新型主要由高壓房變壓單元和變頻房控制單元兩個部分構成，前者主要是把井場附件的35KV的網電變壓為0.6KV的井場設備供電；後者則通過變頻器、PLC等控制，提供可調速的動力源來鏈條拖動原有的井場鑽井設備。
[0027]下面結合圖1和圖2，對本實用新型的系統流程圖作詳細描述，鑽機動力控制裝置，包括:
[0028]至少一套電網供電裝置100和至少一套柴油機供電裝置200，所述電網供電裝置100和柴油機供電裝置200構成供電冗餘結構，
[0029]該電網供電裝置100包括一將電網高電壓轉換為井場設備使用的低電壓的第一變壓器110，所述第一變壓器110連接有第一母排120，第一變頻器130連接所述第一母排120，所述第一變頻器130控制變頻電機140拖動井場設備；該變頻電機140通過離合器帶動整體鏈條並車箱工作。
[0030]還包括一與第一母排120連接的第二變壓器150，所述第二變壓器150將第一母排的低電壓轉換為其他控制裝置供電的第二母排160，其他控制裝置包括一與第二母排連接的PLC控制變頻器170，和一與PLC控制變頻器連接的人機界面屏幕180 ;所述PLC控制變頻器170還連接有第一變頻器130。
[0031]在本實施例中，第一母排120上還連接有無功補償器190，該無功補償器190用於對電網供電裝置進行諧波抑制和無功補償。
[0032]第一變壓器110把35KV將降壓至600V，並將電能送至第一母排120，無功補償器190對系統進行諧波抑制和無功補償，第一變頻器130控制變頻電機140來拖動井場設備。
[0033]第二變壓器150為600/400V的整流變壓器，輸出到400V到第二母排160，供電給MCC及其他控制設備；
[0034]PLC控制變頻器170同時輸出顯示參數到人機界面屏幕180，實時顯示系統的運行參數，也可記錄系統運行的歷史數據。
[0035]上述柴油機供電裝置200包括一柴油機210，以及與柴油機配合設置的耦合器220，該柴油機供電裝置的電能通過耦合器轉換為機械能後，通過離合器230帶動整體鏈條並車箱300工作，其中整體鏈條並車箱300連接有井場設備400。
[0036]鑽機網電供電裝置的電源引自附近35KV的工業電網，經由高壓房3150kVA10kV/0.6kV(或35KV/0.6KV)的變壓器，變壓器低壓側配電斷路器(3200A)，輸出連接到井場控制核心設備變頻房，經SVG有源濾波櫃，用變頻器拖動變頻電機再將電力傳遞達絞車，泥漿泵，和固控MCC部分，為整個鑽機設備提供動力電源。
[0037]井場設備400由整體鏈條並車箱300來拖動，一般情況下是由變頻電機140通過離合器230來帶動整體鏈條並車箱300工作；但在變頻系統故障的時候，可以通過備用柴油機210及耦合器220來通過離合器230帶動整體鏈條並車箱300工作。既經濟環保，又具有電源冗餘的功能。
[0038]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.鑽機動力控制裝置，其特徵在於，包括: 至少一套電網供電裝置和至少一套柴油機供電裝置，所述電網供電裝置和柴油機供電裝置構成供電冗餘結構， 所述電網供電裝置包括一將電網高電壓轉換為井場設備使用的低電壓的第一變壓器，所述第一變壓器連接有第一母排，第一變頻器連接所述第一母排，所述第一變頻器控制變頻電機拖動井場設備； 還包括一與第一母排連接的第二變壓器，所述第二變壓器將第一母排的低電壓轉換為其他控制裝置供電的第二母排，所述其他控制裝置包括一與第二母排連接的PLC控制變頻器，和一與PLC控制變頻器連接的人機界面屏幕；所述PLC控制變頻器還連接有第一變頻器。
2.根據權利要求1所述的鑽機動力控制裝置，其特徵在於，所述第一母排上還連接有無功補償器，該無功補償器用於對電網供電裝置進行諧波抑制和無功補償。
3.根據權利要求1所述的鑽機動力控制裝置，其特徵在於，所述柴油機供電裝置包括一柴油機，以及與柴油機配合設置的耦合器，該柴油機供電裝置的電能通過耦合器轉換為機械能後，通過離合器帶動整體鏈條並車箱工作。
4.根據權利要求1所述的鑽機動力控制裝置，其特徵在於，所述變頻電機通過離合器帶動整體鏈條並車箱工作。
【文檔編號】E21B3/02GK204060502SQ201420219509
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】馮海龍, 陳佩 申請人:海爾海斯(西安)控制技術有限公司