申请/专利权人：天水电气传动研究所集团有限公司

申请日：2019-10-25

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN111224605B

主分类号：H02P27/04

分类号：H02P27/04;H02B1/30;H02B1/20;H02B13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2020.06.26#实质审查的生效;2020.06.02#公开

摘要：本发明提供了一种石油钻机油改电中压变频驱动系统及方法，由中压供配电模块、中压变频传动模块、低压供配电模块、PLC综合控制模块组成，中压供配电模块完成610kV中压电网电源的接入、保护及分配；中压变频传动模块由两组带缓冲回路的高压变频器及中压变频电机组成，完成主动力系统驱动及保护；低压供配电模块由双副绕组变压器和配电开关柜组成，为系统提供各种控制电源，同时为石油钻机MCC系统、顶驱系统提供AC400V、AC600V低压配电及保护；PLC综合控制模块实现整套系统的操作、保护、互锁等自动化控制，本发明具有集成度高、体积小、系统功率因数高、谐波低、起动电流小，对电网无污染无冲击等优点；接线方式灵活便捷，可通用于10kV、6kV电网。

主权项：1.一种采用中压变频直驱的钻机油改电控制系统进行电气控制的方法，其特征在于：所述中压变频直驱的钻机油改电控制系统由中压供配电模块（1）、中压变频传动模块（2）、低压供配电模块（3）、PLC综合控制模块（4）四大部分组成；其中，所述中压供配电模块（1），用于完成610kV中压电网电源的接入、保护及分配，由1台中压进线柜（12）、1号中压出线柜（13）、2号中压出线柜（14）、3号中压出线柜（15）组成，中压进线柜（12）和1号中压出线柜（13）、2号中压出线柜（14）、3号中压出线柜（15）通过母排（11）并接在一起，中压进线柜（12）和1号中压出线柜（13）、2号中压出线柜（14）、3号中压出线柜（15）为空气绝缘中压环网柜，柜内配有6kV、10kV两种电压等级的PT、避雷器器件，通过切换接线可以灵活满足6kV、10kV两种中压电网电源的接入、分配及保护；所述中压变频传动模块（2），完成主动力系统的驱动及保护，其包括两组分别带有缓冲回路的中压变频器，每一中压变频器与一中压变频电机相电连，所述中压变频传动模块（2）在运行时功率因数≥0.97、谐波含量≤2%，对电网无污染；两中压变频器的整流变压器原边有星型、三角型两种接线方式，当网电电压为10kV时采用星型接法，当网电电压为6kV时采用三角型接法，兼容6kV、10kV两种中压电网；所述低压供配电模块（3），由3号缓冲回路（31）、一台双副绕组变压器（32）和一个配电开关柜（33）组成，所述3号缓冲回路（31）由缓冲电阻R3、旁路接触器K3组成，串接在3号中压出线柜（15）与双副绕组变压器（32）之间；当3号中压出线柜（15）给双副绕组变压器（32）供电时，电流先通过缓冲电阻R3，当双副绕组变压器（32）原边电压上升到一定值后，旁路接触器K3闭合，双副绕组变压器（32）供电完成；所述双副绕组变压器（32）副边有AC400V、AC600V两个绕组，AC400V绕组为星型接法，AC600V绕组为三角形接法，AC400V为系统自身提供各种控制电源（34）的同时为石油钻机AC400VMCC系统提供总电源、AC600V为顶驱系统提供配电及保护；所述PLC综合控制模块（4），是系统的控制中心，与所述中压供配电模块（1）、中压变频传动模块（2）、低压供配电模块（3）通过通讯相互连接；所述中压变频传动模块的两组缓冲回路，其中一组由缓冲电阻R1、旁路接触器K1组成，串接在1号中压出线柜（13）与1号中压变频器（22）之间，当1号中压出线柜（13）给1号中压变频器（22）供电时，电流先通过缓冲电阻R1，当1号中压变频器（22）电压上升到一定值后，旁路接触器K1闭合，1号中压变频器（22）供电完成，驱动1号中压变频电机（23）正常工作，另一组缓冲回路工作与此相同；四大模块中除两中压变频电机外，其余集中安装在控制房内；6kV或10kV电网的电通过中压进线柜（12）进入铜母排（11），1号中压出线柜（13）、2号中压出线柜（14）、3号中压出线柜（15）带电，合3号中压出线柜（15），电流经3号缓冲回路（31）中的缓冲电阻R3给双副绕组变压器（32）供电，因有缓冲电阻R3限流，3号中压出线柜（15）合闸对电网几乎没有冲击，当双福绕组变压器（32）的原边电压接近6kV或10kV时，缓冲回路（13）中的接触器K3吸合，双福绕组变压器（32）供电完成，合低压配电开关柜（33）中的相应供电断路器，给系统控制电源、钻机MCC系统，顶驱系统供电；合1号中压出线柜（13），电流经1号缓冲回路（21）中的缓冲电阻R1给1号中压变频器（22）供电，因有缓冲电阻R1限流，1号中压出线柜（13）合闸对电网几乎没有冲击，当1号中压变频器（22）的进行电压接近6kV或10kV时，1号缓冲回路（21）中的接触器K1吸合，1号中压变频器（22）供电完成；合2号中压出线柜（14），电流经2号缓冲回路（24）中的缓冲电阻R2给2号中压变频器（25）供电，因有缓冲电阻R2限流，2号中压出线柜（14）合闸对电网几乎没有冲击，当2号中压变频器（25）的进行电压接近nkV时，2号缓冲回路（24）中的接触器K2吸合，2号中压变频器（25）供电完成。

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