一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，特別是一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)是20世紀(jì)末期，美國、法國、挪威等國家研制應(yīng)用的一種新型的鉆井系統(tǒng)?，F(xiàn)在已成為石油鉆井行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。它適用性極廣，從2000米到9000米的井深都可以使用頂部驅(qū)動鉆井系統(tǒng)；從世界鉆井機(jī)械的發(fā)展趨勢上看，它符合21世紀(jì)鉆井自動化的歷史潮流。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)變能力強(qiáng)、控制精確可靠和操作簡單的用于交流變頻電機(jī)頂驅(qū)的電傳控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對交流變頻電機(jī)頂驅(qū)的操作和控制。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，它包括頂驅(qū)電控房、司鉆控制箱、外部電纜，所述司鉆控制箱通過電纜與頂驅(qū)電控房連接，頂驅(qū)電控房通過外部電纜與頂部驅(qū)動裝置連接；所述頂驅(qū)電控房設(shè)置有變頻傳動單元、MCC單元、PLC單元；變頻傳動單元和MCC單元通過電纜與PLC單元連接，所述變頻傳動單元包括整流單元、逆變單元和制動單元，整流單元一端連接交流電源裝置，另一端與逆變裝置相連，逆變單元通過電纜與交流變頻電機(jī)連接，制動單元與制動電阻連接；所述MCC單元與電控房內(nèi)的輔助電機(jī)和輔助設(shè)備連接；所述司鉆控制箱上設(shè)置有PLC控制系統(tǒng)，通過外部電纜與頂驅(qū)電控房內(nèi)的PLC單元連接。
[0005]所述的輔助電機(jī)包括頂驅(qū)液壓站電機(jī)、頂驅(qū)電機(jī)風(fēng)機(jī)和頂驅(qū)電機(jī)加熱器，所述的輔助設(shè)備包括空調(diào)冷卻系統(tǒng)、房內(nèi)照明、煙霧報警和溫濕度傳感器。
[0006]所述的整流單元用于為逆變裝置提供直流電源，逆變單元用于為交流變頻電機(jī)提供變頻電源，制動單元用于完成能耗制動功能，所述的MCC單元用于為輔助設(shè)備和輔助電機(jī)提供電源，所述PLC單元用于實現(xiàn)對頂驅(qū)主電機(jī)、液壓站電機(jī)及各個機(jī)具閥件的操作控制。
[0007]所述的PLC單元和司鉆操作PLC控制系統(tǒng)均采用西門子S7-300PLC系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的有益效果是:(1)實現(xiàn)數(shù)控變頻、全數(shù)字化操作控制系統(tǒng)、零轉(zhuǎn)速輸出最大轉(zhuǎn)矩；(2)采用全數(shù)字控制技術(shù)，通過現(xiàn)場總線技術(shù)使電控房與司鉆控制箱實現(xiàn)控制信號、診斷信息、相應(yīng)參數(shù)的全數(shù)字傳輸；(3)可實時監(jiān)控，對出現(xiàn)的故障及時進(jìn)行指示、報警和保護(hù)；(4)實現(xiàn)頂驅(qū)鉆井參數(shù)的實時監(jiān)測；(5)本實用新型拆卸及安裝方便快捷，以減少維修時間，降低系統(tǒng)停機(jī)率。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實用新型的技術(shù)方案，但本實用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0011]如圖1所示，一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，它包括頂驅(qū)電控房、司鉆控制箱、外部電纜，所述司鉆控制箱通過電纜與頂驅(qū)電控房連接，頂驅(qū)電控房通過外部電纜與頂部驅(qū)動裝置連接；所述頂驅(qū)電控房設(shè)置有變頻傳動單元、MCC單元、PLC單元；變頻傳動單元和MCC單元通過電纜與PLC單元連接，所述PLC單元能夠?qū)崿F(xiàn)對頂驅(qū)主電機(jī)、液壓站電機(jī)及各個機(jī)具閥件的操作控制；同時，能通過模擬顯示儀表實時檢測頂驅(qū)扭矩、轉(zhuǎn)速變化；所述變頻傳動單元包括整流單元、逆變單元和制動單元，整流單元一端連接交流電源裝置，另一端與逆變裝置相連，把600V交流電整流成為840V直流電，為逆變裝置提供直流電源；逆變單元通過電纜與交流變頻電機(jī)連接，為交流變頻電機(jī)提供變頻電源，精確控制電機(jī)速度；制動單元與制動電阻連接，與制動電阻一起組成能耗制動裝置，用于消耗直流母線上的所有逆變裝置產(chǎn)生的回饋能量，完成能耗制動功能；所述MCC單元與電控房內(nèi)的輔助電機(jī)和輔助設(shè)備連接，為其提供電源；所述司鉆控制箱上設(shè)置有PLC控制系統(tǒng)，通過外部電纜與頂驅(qū)電控房內(nèi)的PLC單元連接。
[0012]所述的輔助電機(jī)包括頂驅(qū)液壓站電機(jī)、頂驅(qū)電機(jī)風(fēng)機(jī)和頂驅(qū)電機(jī)加熱器，所述的輔助設(shè)備包括空調(diào)冷卻系統(tǒng)、房內(nèi)照明、煙霧報警和溫濕度傳感器。
[0013]所述的PLC單元和司鉆操作PLC控制系統(tǒng)均采用西門子S7-300PLC系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括頂驅(qū)電控房、司鉆控制箱、外部電纜，所述司鉆控制箱通過電纜與頂驅(qū)電控房連接，頂驅(qū)電控房通過外部電纜與頂部驅(qū)動裝置連接；所述頂驅(qū)電控房設(shè)置有變頻傳動單元、MCC單元、PLC單元；變頻傳動單元和MCC單元通過電纜與PLC單元連接，所述變頻傳動單元包括整流單元、逆變單元和制動單元，整流單元一端連接交流電源裝置，另一端與逆變裝置相連，逆變單元通過電纜與交流變頻電機(jī)連接，制動單元與制動電阻連接；所述MCC單元與電控房內(nèi)的輔助電機(jī)和輔助設(shè)備連接；所述司鉆控制箱上設(shè)置有PLC控制系統(tǒng)，通過外部電纜與頂驅(qū)電控房內(nèi)的PLC單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的輔助電機(jī)包括頂驅(qū)液壓站電機(jī)、頂驅(qū)電機(jī)風(fēng)機(jī)和頂驅(qū)電機(jī)加熱器，所述的輔助設(shè)備包括空調(diào)冷卻系統(tǒng)、房內(nèi)照明、煙霧報警和溫濕度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的整流單元用于為逆變裝置提供直流電源，逆變單元用于為交流變頻電機(jī)提供變頻電源，制動單元用于完成能耗制動功能；所述的MCC單元用于為輔助設(shè)備和輔助電機(jī)提供電源，所述的PLC單元用于實現(xiàn)對頂驅(qū)主電機(jī)、液壓站電機(jī)及各個機(jī)具閥件的操作控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的PLC單元和司鉆操作PLC控制系統(tǒng)均采用西門子S7-300PLC系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于頂部驅(qū)動裝置的電傳控制系統(tǒng)，它包括頂驅(qū)電控房、司鉆控制箱、外部電纜，所述司鉆控制箱通過電纜與頂驅(qū)電控房連接，頂驅(qū)電控房通過外部電纜與頂部驅(qū)動裝置連接；頂驅(qū)電控房設(shè)置有變頻傳動單元、MCC單元、PLC單元；變頻傳動單元包括整流單元、逆變單元和制動單元，整流單元一端連接交流電源裝置，另一端與逆變裝置相連，逆變單元通過電纜與交流變頻電機(jī)連接，制動單元與制動電阻連接；MCC單元與電控房內(nèi)的輔助電機(jī)和輔助設(shè)備連接；所述司鉆控制箱上設(shè)置有PLC控制系統(tǒng)，通過外部電纜與頂驅(qū)電控房內(nèi)的PLC單元連接。本實用新型實現(xiàn)了對交流變頻電機(jī)頂驅(qū)的操作和控制，精確可靠、操作簡單，并實時監(jiān)控和故障報警，方便維修。
【IPC分類】E21B44-00
【公開號】CN204357416
【申請?zhí)枴緾N201420840204
【發(fā)明人】王亮, 車明者, 謝偉, 王曉龍
【申請人】四川宏華電氣有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月26日