本实用新型专利技术公开了一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。本实用新型专利技术实现了对交流变频电机顶驱的操作和控制，精确可靠、操作简单，并实时监控和故障报警，方便维修。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及顶部驱动钻井系统的控制系统，特别是一种用于顶部驱动装置的电传控制系统。
技术介绍
顶部驱动钻井系统是20世纪末期，美国、法国、挪威等国家研制应用的一种新型的钻井系统。现在已成为石油钻井行业的标准产品。它适用性极广，从2000米到9000米的井深都可以使用顶部驱动钻井系统；从世界钻井机械的发展趋势上看，它符合21世纪钻井自动化的历史潮流。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种应变能力强、控制精确可靠和操作简单的用于交流变频电机顶驱的电传控制系统，实现对交流变频电机顶驱的操作和控制。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却系统、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。所述的整流单元用于为逆变装置提供直流电源，逆变单元用于为交流变频电机提供变频电源，制动单元用于完成能耗制动功能，所述的MCC单元用于为辅助设备和辅助电机提供电源，所述PLC单元用于实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制。所述的PLC单元和司钻操作PLC控制系统均采用西门子S7-300PLC系统。本技术的有益效果是:(1)实现数控变频、全数字化操作控制系统、零转速输出最大转矩；(2)采用全数字控制技术，通过现场总线技术使电控房与司钻控制箱实现控制信号、诊断信息、相应参数的全数字传输；(3)可实时监控，对出现的故障及时进行指示、报警和保护；(4)实现顶驱钻井参数的实时监测；(5)本技术拆卸及安装方便快捷，以减少维修时间，降低系统停机率。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述PLC单元能够实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制；同时，能通过模拟显示仪表实时检测顶驱扭矩、转速变化；所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，把600V交流电整流成为840V直流电，为逆变装置提供直流电源；逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，为交流变频电机提供变频电源，精确控制电机速度；制动单元与制动电阻连接，与制动电阻一起组成能耗制动装置，用于消耗直流母线上的所有逆变装置产生的回馈能量，完成能耗制动功能；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接，为其提供电源；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却系统、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。所述的PLC单元和司钻操作PLC控制系统均采用西门子S7-300PLC系统。【主权项】1.一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，其特征在于:它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。2.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，其特征在于:所述的辅助电机包括顶驱液压站电机、顶驱电机风机和顶驱电机加热器，所述的辅助设备包括空调冷却系统、房内照明、烟雾报警和温湿度传感器。3.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，其特征在于:所述的整流单元用于为逆变装置提供直流电源，逆变单元用于为交流变频电机提供变频电源，制动单元用于完成能耗制动功能；所述的MCC单元用于为辅助设备和辅助电机提供电源，所述的PLC单元用于实现对顶驱主电机、液压站电机及各个机具阀件的操作控制。4.根据权利要求1所述的一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，其特征在于:所述的PLC单元和司钻操作PLC控制系统均采用西门子S7-300PLC系统。【专利摘要】本技术公开了一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。本技术实现了对交流变频电机顶驱的操作和控制，精确可靠、操作简单，并实时监控和故障报警，方便维修。【IPC分类】E21B44-00【公开号】CN204357416【申请号】CN201420840204【专利技术人】王亮, 车明者, 谢伟, 王晓龙 【申请人】四川宏华电气有限责任公司【公开日】2015年5月27日【申请日】2014年12月26日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于顶部驱动装置的电传控制系统，其特征在于：它包括顶驱电控房、司钻控制箱、外部电缆，所述司钻控制箱通过电缆与顶驱电控房连接，顶驱电控房通过外部电缆与顶部驱动装置连接；所述顶驱电控房设置有变频传动单元、MCC单元、PLC单元；变频传动单元和MCC单元通过电缆与PLC单元连接，所述变频传动单元包括整流单元、逆变单元和制动单元，整流单元一端连接交流电源装置，另一端与逆变装置相连，逆变单元通过电缆与交流变频电机连接，制动单元与制动电阻连接；所述MCC单元与电控房内的辅助电机和辅助设备连接；所述司钻控制箱上设置有PLC控制系统，通过外部电缆与顶驱电控房内的PLC单元连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，车明者，谢伟，王晓龙，
申请(专利权)人：四川宏华电气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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