一种双输出的钻机油改电控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双输出的钻机油改电控制系统，包括高压房和变频房；其中，高压房内设置连接10kV工业电网的高压中置柜，高压中置柜连接有高压变压器，高压变压器分别连接有两个钻机供电开关柜，且每一个供电开关柜内均设有钻机供电断路器，钻机供电断路器连接有电能计量表；变频房内设置变频供电开关柜并连接两个变频断路器，每一个变频断路器连接一台钻机变频器，变频供电开关柜内还设有低压变压器断路器并连接有低压变压器，低压变压器连接有钻机辅助开关柜，钻机辅助开关柜内设置多个辅助设备断路器。本实用新型专利技术实现了油井钻机由柴油发电提供动力至利用高压电网提供动力的转换控制，实现了钻机清洁能源的置换，提高了能源的使用合理性。

A dual output control system for changing drilling oil into electricity

【技术实现步骤摘要】
一种双输出的钻机油改电控制系统
本技术涉及石油钻采设备控制
，具体涉及一种双输出的钻机油改电控制系统。
技术介绍
近年来，国家大力提倡钻井过程中，避免或者减少使用柴油机，减少大气污染和能源的浪费。钻井勘探作为油田开发的一个重要组成部分，打造绿色钻井，节能、清洁、高效生产成为钻井行业发展的新目标，对钻机的节能和环保性能提出了更高要求。利用网电钻井是由高压电网替代传统的柴油发电机给钻井系统提供动力，实现“油改电”的转换。网电钻井是钻井勘探行业节能减排的一个重要举措，也是钻井行业节约成本增加效益的一个重要举措。在国内，有些区域地质结构相对简单，钻井负荷不大，而且会出现同一区域多井队作业的情况，在这种背景下为了充分利用资源，节约成本，本技术提出由一套电代油控制系统为两个井队同时提供动力的解决方案。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种双输出的钻机油改电控制系统，实现油井钻机由柴油发电提供动力至利用高压电网提供动力的转换控制，同时，实现一套控制系统用于两台钻机的钻井需求，提升了系统设置的科学合理性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种双输出的钻机油改电控制系统，包括高压房和变频房；其中，所述高压房内设置连接10kV工业电网的高压中置柜，所述高压中置柜连接有高压变压器，所述高压变压器的低压端分别连接设置有两个钻机供电开关柜，且每一个所述供电开关柜内均设有钻机供电断路器，钻机供电断路器连接有电能计量表；所述变频房内设置变频供电开关柜，所述变频供电开关柜内设置分别与两个所述钻机供电断路器相连的两个变频断路器，每一个所述变频断路器连接一台钻机变频器，所述变频供电开关柜内还设有低压变压器断路器并连接有低压变压器，所述低压变压器的低压端连接有钻机辅助开关柜，所述钻机辅助开关柜内设置多个辅助设备断路器。进一步地，所述高压变压器为10kV/0.6kV变压器；所述低压变压器为0.6kV/0.4kV变压器。优选地，所述钻机变频器还配设有用于控制钻机钻速的PLC控制柜。优选地，所述高压变压器还配设变压器有载调压控制器。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：(1)本技术通过10kV/0.6kV高压变压器的变压，使10kV的高压降为0.6kV低压，以供油井钻机的电力驱动需求，同时，再通过0.6kV/0.4kV低压变压器，将其降为0.4kV的低压，以供钻井辅助设备的供电需求，通过本技术电控系统的设置，实现了钻机驱动动力系统由柴油发电到高压电网直接供电的转换，减少了燃油发电所带来的燃油损耗以及废气的排放，保护了生态环境，也提高了能源的有效利用率。(2)本技术设置的两个开关柜以及两套变频器及其控制装置，可以实现两个井队钻机的动力供电需求，通过各自电能计量表的设置，实现了两个井队用电量的单独计量，提升了系统设置的科学合理性。附图说明图1为本技术示意图。其中，附图标记对应的名称为：1-高压房，2-变频房，3-高压中置柜，4-高压变压器，5-钻机供电开关柜，6-钻机供电断路器，7-电能计量表，8-变频供电开关柜，9-变频断路器，10-钻机变频器，11-低压变压器断路器，12-低压变压器，13-钻机辅助开关柜，14-PLC控制柜，15-变压器有载调压控制器。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本技术作进一步说明，本技术的方式包括但不仅限于以下实施例。如图1所示：一种双输出的钻机油改电控制系统，包括高压房1和变频房2，司钻操作箱以及相应的电缆插件。高压房1内设置高压中置柜3，以及高压变压器4，为了实现对高压变压器4输出电压的稳定，对高压变压器设置一个变压器有载调压控制器15，工业10kV高压电网接入高压中置柜3，并经过高压变压器4降为600V，高压房1内再设置两个钻机供电开关柜5，每一个钻机供电开关柜5内均都设有一个钻机供电断路器6，一个钻机供电断路器控制一台钻机的电力供给，并为每一台钻机设置一个电能计量表7，电能计量表7用于计量钻机所消耗的电能，通过电能计量表可随时查看两个井队钻机的耗电量。变频房2内设置变频供电开关柜8，变频供电开关柜8内设置两个变频断路器9，每一个变频断路器对应连接一个钻机供电断路器的出线端，每一个变频断路器连接一个钻机变频器10，钻机变频器连接油井的钻机，通过频率的变换实现钻机转速的控制调节。变频控制开关柜8内还设有一个低压变压器断路器11，通过高压变压器4变压后的600V低压连接至低压变压器断路器11上，低压变压器断路器11连接低压变压器12，低压变压器12将600V的电压转换为400V的电压，以便钻机辅助设备的电力需求。经过低压变压器12转为400V的电压后，再通过设置一个钻机辅助开关柜13，钻机辅助开关柜13内设置多个辅助设备断路器，用以控制钻机的辅助设备。两个钻机变频器10为相应的交流变频电力提供可调变频电源，精确控制电机的速度，满足钻井作业需求，同时通过电能计量表可以随时记录两台钻井钻机的用电量；为了实现钻机变频器10的自动控制，为其配设一个PLC控制柜，PLC控制柜内安装包括SIEMENSS7-300/1500系列PLC系统以及工控机，通过采集数字量和模拟量，再经过CPU的逻辑运算和处理，能对整个系统进行综合控制，柜门上的触摸操作一体机，通过不同的画面，可以实时的观察整个系统的参数，且记录保存数据，以备查询。司钻房操作箱面板上安装有若干按钮、选择开关、手轮、指示灯，显示表等。司钻操作箱内的ET200从站通过PROFIBUS网络与电控房的PLC主站实现通讯。箱体面板上的器件将操作命令通过网络通讯传输至电控房，以达到对电机的实时控制，为两个井队的绞车、转盘、泥浆泵提供动力。上述实施例仅为本技术的优选实施方式之一，不应当用于限制本技术的保护范围，但凡在本技术的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本技术一致的，均应当包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双输出的钻机油改电控制系统，其特征在于：包括高压房(1)和变频房(2)；其中，所述高压房(1)内设置连接10kV工业电网的高压中置柜(3)，所述高压中置柜(3)连接有高压变压器(4)，所述高压变压器(4)的低压端分别连接设置有两个钻机供电开关柜(5)，且每一个所述供电开关柜内均设有钻机供电断路器(6)，钻机供电断路器连接有电能计量表(7)；/n所述变频房(2)内设置变频供电开关柜(8)，所述变频供电开关柜(8)内设置分别与两个所述钻机供电断路器(6)相连的两个变频断路器(9)，每一个所述变频断路器(9)连接一台钻机变频器(10)，所述变频供电开关柜(8)内还设有低压变压器断路器(11)并连接有低压变压器(12)，所述低压变压器(12)的低压端连接有钻机辅助开关柜(13)，所述钻机辅助开关柜(13)内设置多个辅助设备断路器。/n

【技术特征摘要】
1.一种双输出的钻机油改电控制系统，其特征在于：包括高压房(1)和变频房(2)；其中，所述高压房(1)内设置连接10kV工业电网的高压中置柜(3)，所述高压中置柜(3)连接有高压变压器(4)，所述高压变压器(4)的低压端分别连接设置有两个钻机供电开关柜(5)，且每一个所述供电开关柜内均设有钻机供电断路器(6)，钻机供电断路器连接有电能计量表(7)；
所述变频房(2)内设置变频供电开关柜(8)，所述变频供电开关柜(8)内设置分别与两个所述钻机供电断路器(6)相连的两个变频断路器(9)，每一个所述变频断路器(9)连接一台钻机变频器(10)，所述变频供电开关柜(8)内还设有低压变压器断路器(11)并连接有低压变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹诗咏，张贵生，曾礼平，简华路，秦连升，
申请(专利权)人：四川中曼电气工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51