自升式钻井平台升降控制设备制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种自升式钻井平台升降控制设备，包括：升降电机、供电回路和控制回路。升降电机安装在自升式钻井平台的桩腿上，升降电机驱动桩腿上的齿条带动自升式钻井平台升降。供电回路连接到外接电源，对外接电源进行处理后驱动升降电机，供电回路包括脉冲变压器、变频柜组和电机控制柜组。控制回路与升降电机和供电回路通讯，采集升降电机和供电回路的运行信号，控制供电回路的输出以驱动升降电机进行启动、正向运转、反向运转、调速和制动，控制回路包括中央控制台和本地操作站。本实用新型专利技术结构紧凑，高效节能，平稳驱动，对整个平台电网冲击极小。具备高效数据传输、高智能化控制、高同步稳定性的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术揭示了一种自升式钻井平台升降控制设备，包括：升降电机、供电回路和控制回路。升降电机安装在自升式钻井平台的桩腿上，升降电机驱动桩腿上的齿条带动自升式钻井平台升降。供电回路连接到外接电源，对外接电源进行处理后驱动升降电机，供电回路包括脉冲变压器、变频柜组和电机控制柜组。控制回路与升降电机和供电回路通讯，采集升降电机和供电回路的运行信号，控制供电回路的输出以驱动升降电机进行启动、正向运转、反向运转、调速和制动，控制回路包括中央控制台和本地操作站。本技术结构紧凑，高效节能，平稳驱动，对整个平台电网冲击极小。具备高效数据传输、高智能化控制、高同步稳定性的特点。【专利说明】自升式钻井平台升降控制设备
本技术涉及海洋石油钻井平台领域，更具体地说，涉及自升式钻井平台的升降控制技术。
技术介绍
自升式钻井平台是海洋油气勘探、开发的主要设备。现有的自升式钻井平台多为电机驱动齿条来实现平台的升降动作，该类平台通常由三个桩腿组成，每个桩腿包括三个齿条，每个齿条由多个升降电机驱动，相应的，在升降控制系统的控制平台上几十台升降电机同步运转。目前世界上的钻井平台升降系统生产厂家制造的自升式平台升降系统基本上为单一的速度模式，即几十台升降电机以同样地速度运行。在理论设计上，几十台升降电机同步运行能够实现齿条和桩腿的同步升降。但是在实际应用的情况中，由于每一个桩腿、每一个齿条以及每一个升降电机的运行环境都各不相同，单一的速度模式是无法实现统一升降的，常常会引起齿条和桩腿升降过程中的高低不一致，因而不能适应桩腿升降的高要求技术性能。而且抬升载荷也不能适应自升式钻井平台载荷不断增大的要求，因此电机的同步控制效果较差，影响升降系统的安全性和可靠性。于是就需要一种能够更安全可靠地对升降电机进行控制的技术。
技术实现思路
本技术旨在提出一种自升式钻井平台升降控制设备，包括:升降电机、供电回路和控制回路。升降电机安装在自升式钻井平台的桩腿上，升降电机驱动桩腿上的齿条带动自升式钻井平台升降。供电回路连接到外接电源，对外接电源进行处理后驱动升降电机，供电回路包括脉冲变压器、变频柜组和电机控制柜组，脉冲变压器的一次侧连接到外接电源，脉冲变压器的二次侧连接到变频柜组；变频柜组接收脉冲变压器的输出，对脉冲变压器的输出进行整流、逆变和变频后输出；电机控制柜组接收变频柜组的输出，电机控制柜组的输出连接到升降电机以驱动升降电机。控制回路与升降电机和供电回路通讯，采集升降电机和供电回路的运行信号，控制供电回路的输出以驱动升降电机进行启动、正向运转、反向运转、调速和制动，控制回路包括中央控制台和本地?呆作站，中央控制台与升降电机和电机控制柜组通讯，采集升降电机的运行信号，产生控制指令发送给变频柜组和电机控制柜组以控制供电回路的输出；本地操作站与电机控制柜组以及中央控制台通讯，本地操作站与中央控制台进行互锁操作，或者本地操作站向电机操作柜组输出本地操作指令控制供电回路的输出。在一个实施例中，该自升式钻井平台升降控制设备还包括位置编码器和转速传感器。位置编码器安装在桩腿上，位置编码器采集高度信号，位置编码器与中央控制台以及本地操作站通讯。转速传感器安装在升降电机上，转速传感器采集升降电机的转速信号，转速传感器与中央控制台通讯，转速传感器还连接到变频柜组，转速传感器包括转速编码器和超速开关。在一个实施例中，脉冲变压器为十二脉波或者二十四脉波变压器，脉冲变压器的二次侧形成四路输出。在一个实施例中，该自升式钻井平台升降控制设备还包括制动电阻箱。变频柜组包括四个隔离开关，每一个隔离开关独立连接到脉冲变压器的二次侧的一路输出。变频柜组包括整流单元、逆变单元、制动单元和编码单元；制动单元连接到制动电阻箱；编码单元连接到转速传感器中的转速编码器。在一个实施例中，中央控制台包括交互装置、主站控制器和通讯模块。交互装置接收交互指令，主站控制器根据交互指令和运行信号产生控制指令，通讯模块接收运行信号并发送控制指令。在一个实施例中，中央控制台还包括电子倾斜仪，电子倾斜仪检测自升式钻井平台的倾斜度，在倾斜度达到预设的报警值时发出警报。在一个实施例中，本地操作站包括本地负载转移操作器和本地舷偏差调平操作器，本地舷偏差调平操作器与位置编码器通讯，本地舷偏差调平操作器显示位置编码器采集的高度信号。在一个实施例中，电机控制柜组包括电机控制柜和从站控制柜；电机控制柜接收变频柜组的输出，电机控制柜的输出连接到升降电机，电机控制柜通过从站控制柜与中央控制台和本地操作站通讯。在一个实施例中，升降电机是滑差变频电机，输入端连接电机控制柜组，输出端连接升降齿轮箱传动轴以驱动齿条。本技术的自升式钻井平台升降控制设备实时采集各个升降电机以及桩腿的运行参数，对各个升降电机进行独立的实时调整，从而实现整个平台的升降过程的实时稳定控制。整个升降控制设备结构紧凑，高效节能，平稳驱动，对整个平台电网冲击极小。具备高效数据传输、高智能化控制、高同步稳定性的特点。【专利附图】【附图说明】本技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:图1揭示了根据本技术的一实施例的自升式钻井平台升降控制设备的结构图。【具体实施方式】本技术旨在提出一种能高度集中的操作、显示和报警的自升式钻井平台升降控制设备，用于解决现有的自升式钻井平台升降系统中存在的对平台电网冲击大，控制系统安全风险大、运行不平稳的问题。自升式钻井平台多通过升降电机驱动齿条来实现平台的升降动作，大多数的平台包括三个桩腿，每个桩腿上具有三个齿条，每个齿条由六个升降电机驱动，相应的该自升式钻井平台升降控制设备同时控制平台上的54台升降电机(每条桩腿18台升降电机)同步运转。从安全与稳定的角度考虑，该自升式钻井平台升降控制设备需要保证54齿轮箱受力均匀，同时精确控制桩腿与齿条的高度，平台水平倾斜度，严密严控与警示所有升降电机的功率、载荷、电压、电流、频率、转速等各种参数，并且实现升降电机的安全平稳的启动、正反转与制动。参考图1所示，本技术提出一种自升式钻井平台升降控制设备，包括:升降电机、供电回路和控制回路。升降电机109安装在自升式钻井平台的桩腿上，升降电机109驱动桩腿上的齿条带动自升式钻井平台升降。供电回路连接到外接电源，对外接电源进行处理后驱动升降电机。供电回路包括脉冲变压器101、变频柜组103和电机控制柜组106。脉冲变压器101的一次侧连接到外接电源，脉冲变压器101的二次侧连接到变频柜组103。变频柜组103接收脉冲变压器101的输出，对脉冲变压器的输出进行整流、逆变和变频后输出。电机控制柜组106接收变频柜组103的输出，电机控制柜组106的输出连接到升降电机109以驱动升降电机。控制回路与升降电机和供电回路通讯，采集升降电机和供电回路的运行信号，控制供电回路的输出以驱动升降电机进行启动、正向运转、反向运转、调速和制动。控制回路包括中央控制台105和本地操作站107。中央控制台105与升降电机109和电机控制柜组106通讯，采集升降电机的运行信号，产生控制指令发送给变频柜组和电机控制柜组以控制供电回路的输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自升式钻井平台升降控制设备，其特征在于，包括：升降电机，升降电机安装在自升式钻井平台的桩腿上，升降电机驱动桩腿上的齿条带动自升式钻井平台升降；供电回路，供电回路连接到外接电源，对外接电源进行处理后驱动升降电机，所述供电回路包括脉冲变压器、变频柜组和电机控制柜组，脉冲变压器的一次侧连接到外接电源，脉冲变压器的二次侧连接到变频柜组；变频柜组接收脉冲变压器的输出，对脉冲变压器的输出进行整流、逆变和变频后输出；电机控制柜组接收变频柜组的输出，电机控制柜组的输出连接到升降电机以驱动升降电机；控制回路，控制回路与升降电机和供电回路通讯，采集升降电机和供电回路的运行信号，控制供电回路的输出以驱动升降电机进行启动、正向运转、反向运转、调速和制动，所述控制回路包括中央控制台和本地操作站，中央控制台与升降电机和电机控制柜组通讯，采集升降电机的运行信号，产生控制指令发送给变频柜组和电机控制柜组以控制供电回路的输出；本地操作站与电机控制柜组以及中央控制台通讯，本地操作站与中央控制台进行互锁操作，或者本地操作站向电机操作柜组输出本地操作指令控制供电回路的输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡东伟，张作礼，程向阳，刘荣华，张叶，胡闻嘉，丁瑛，汤俊杰，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31