海尔海斯发电控制系统课件

1、交流控制装置部分1直流SCR系统配电系统操作司钻台配电柜内发电系统发电控制系统2DDF50（70）D系列钻机电传动系统组成：交流控制装置（GEN柜）直流控制装置（SCR柜）司钻控制台及PLC系统交流电动机控制中心电磁刹车装置3交流控制装置（GEN柜） 交流控制装置共有4个发电控制（GEN柜），分别对柴油发电机进行控制，并进行上线（并网）发电。在其负荷允许范围内，保证输出600V、50HZ的交流电压。各发电机可按工况需要，全部或任意两台以上上线运行时，负荷都能均衡分配，负荷转移平稳，能承受钻机的负荷特性和直流电动机启动时的冲击。4直流控制装置（SCR柜） 直流控制装置共有5个）SCR整流柜，分别

2、将600V交流电压整流成0750V连续可调的直流电压,并通过各柜中的直流接触器切换以一拖二的驱动方式分别驱动泥浆泵(MP)、绞车（DW）、转盘（RT）和顶驱（TD）。绞车和转盘电动机具有正反转功能。转盘扭矩可在0100范围内任意调节。绞车和泥浆泵均由两台电动机驱动，运行时负荷均衡，转速同步。5司钻控制台及PLC系统 司钻控制台通过高性能的PLC控制，供司钻在钻井作业中进行各项操作，同时，对控制系统的主要设备运行状态进行监控。6交流电动机控制中心交流电动机控制中心的主要功能是对井场的钻台、泥浆泵房、泥浆循环罐区、油灌区、气压机房和水灌区等区域的交流电动机进行控制，并给井场提供照明电源。交流电动机

3、控制中心的电源来自于一台变比为600V/400V的干式变压器。若井场需要设置辅助发电机组，可在MCC柜配置辅助发电机组投入380V母线的接口。7 1、正在试验过程中的控制柜10 2、全套进口的控制柜11控制柜12 运行 指示灯 并网 指示灯 运行 计时表 同步 指示灯16 电流表选择开关S1见860502-301Y 1/10;6489-017-01 2/217 发电控制开关 3、怠速开关：IDLE（黄） 2、停止开关：OFF（红） 1、运行开关：RUN（黑）18 接地指示灯 接地百分表 并网选择开关19 认识控制变压器23 认识交流控制组件24 认识直流控制组件面板25 交流控制单元的作用控制

4、发电机组：输出电压稳定（600VAC）、频率稳定（50HZ）的交流电。控制作用：稳定频率和稳定电压的作用具有相应的状态指示必要的保护措施过电流、欠压、过压、欠频、过频、逆功率、怠速、反馈脉冲丢失和接地等电压、电流、功率运行、并网 和运行计时指示交流控制组件26见860502-322S 1/1 4、认识发电系统构成发电机控制部分A B CGEN1TB11SCR1A B CTHROTTLEMAGNETIC PICKUP励磁电压控制执行器速度控制（油门）速度传感器端子排A B CGEN127二、交流控制单元的构成28 交流控制单元的组成：2、同步装置3、接地检测电路4、功率限制电路1、发电机断路器5

5、、交流控制组件291、发电机断路器作 用：1）隔离发电机母线与电网母线。 2）具有齐全的保护作用见860502-301Y 2/1030操作方法：1）当断路器断开时，储能指示器显示断开“OFF”。2）要闭合断路器时，首先转动手柄数次，储能指示器显示“储能”（Chaged），再按下柜体面板上的接通按钮（PUSH TO CLOSE），断路器接通。3）要断开断路器，只要按下“分断”（PUSH OFF）313、接地故障检测功 能：检测交流和直流接地故障，并显示出来；将该故障信号送到司钻台控制室（PLC）34接地故障检测SCR1面板上L1、L2、L3交流接地表直流接地表橘黄色35 检测原理：GEN1SCR

6、107-08F52F53F66T1307120910-+01030912100702NTLA PHB PHC PHF14F15F16R11R12R13L06L07L08M08M09M08M09RL10PB0206-1706-18PC13见860502-301Y 7/10364、功率限制盒认识功率限制盒对功率限制盒的使用371）当发电机的有功功率KW或总电流ITOTAL达到设定值时，对直流电动机过载进行保护。2）当负载突然增加时，使柴油机组的负载逐渐增加，保护机组。3）机组欠频或逆功时，对直流电动机负载进行限制。 作 用：385、交流控制组件交流控制组件1）频率调节器FREQ REGULATOR

7、3）电压调节器VOLTAGE REGULATOR4）保护电路PROTECTION2）主从逻辑控制电路3940COM/0V501AC MOUD556EX+/励磁反馈+16VDC（-14V）502553M04/KVAR ME-16VDC（-14V）503551VOLTAGE ADJGATE A+504550M03/KW METERGATE A-505547SPEED ADJUST-160VDC507546+11V+160VDC508545THROTTLE-A PH BUS509544+12V HOC510543-12V HOC511542VAB512541VBA513540VBC514536RUN

8、/ IDLEVCB515535SYNC FRQ（？）VCA516534IREALVAC517533THROTTLE+IA+519529CB TRIPIA-520528IB+521527TACH+IB-522526TACH-IC+523525I TOTALIC-524速度传感器励磁反馈励磁输出/电压调节输出与T10连接/电压输入怠 速速度输出+速度输出-电流反馈输入（CT）有功功率无功功率保护输出功率限制41+14VDC和-14VDC电源的获得方法：0202/ 150 OHM 225WR05/ 25 OHM 55W+160V+14V507503R01/ 150 OH

9、M 225WR01/ 150 OHM 225W-160V-14V54410-1110-12GEN CB AUX1314见860502-301Y 1/104243速度调节和电压调节方法：AC MODULE54654755155055307-0207-03POT1/SPEED ADIUSTPOT2/VOLTAGE ADIUSTMO3/KW METERMO4/KWAR METER44 电压调整VOLTS ADJUST 速度调整SPEED ADJUST 有功、电流、无功表 POT1 POT2 M03 M04 M0545 1）频率调节器 作 用：控制柴油机转速，使其稳定在1500r/min，从而保证发电

10、机频率稳定在50Hz。柴油机转速控制是通过控制柴油机燃油管线的阀门来实现的。频率调节器的输出（533和545端）接到调速执行器的线圈上，用以控制柴油机燃油管线的阀门，调速执行器阀门的大小与通过其线圈的电流的大小成正比。46工作原理：转速调节器电流调节器功率放大器执行器柴油机转速传感器发电机14VDC0VDC变压器电压变换533545547512517526527519524电流/电流变换速度给定4711-0111-02RL01533545AC MODULE见860502-301Y 1/10 转速调节器输出电路原理图（1） 停止时，按PB01（2）紧急停止时：油门48发电机停止与急停原理：GEN

11、11GEN1 OFF2GEN23GEN2 OFF4GEN35GEN3 OFF6GEN47GEN4 OFF8EMERG OFF PUSHBUTTONTB1209-2009-1909-2009-1909-2009-1909-2009-19GEN1GEN44907-10RL01 EMERG OFF0358急 停09-19035950 速度调节器测量方法：断开速度调节器的TB11-01和TB11-02,测量其电阻:3036每个接线与地之间的电阻为无穷大。51 速度调节器试验方法：1）将速度调节旋钮调到略小于50%位置，使柴油机控制开关处于“怠速”状态；2）启动柴油机，预热15分钟；3）使柴油机开关处于

12、“运行”状态，发电机电压和频率开始上升，缓慢转动速度调节旋钮和电压调节旋钮，使发电机电压升到50HZ和600V。4）柴油机开关在“怠速”，发电机转速、电压下降；5）柴油机开关在“运行”，发电机转速、电压稳定在50HZ和600VAC；52 2）主从逻辑电路 作 用：主从控制电路的作用是实现向电网供电的各柴油发电机组均衡分配有功功率。上线各机组在电流调节电路的给定和频率调节电路的输出之间设置主从控制开关，使全部机组的给定为同一信号。53 主从控制电路的设计原则：主从控制电路的设计原则是在上线运行各机组中，序号最小的机组为主动机组，其余机组均为从动机组。在线路设计上总是以主动机组的频率调节电路输出作

13、为在线全部机组电流调节电路的输入信号。具体地说：当某号机为主动机组时，其电流调节电路的给定只能是该机组的频率调节电路的输出，同时该输出也作为其它从动机组电流调节电路的给定。54AC CB AUX 主从控制电路的实现：1#机组2#机组3#机组4#机组544543542541540544543542541540544543542541540544543542541540见860502-301Y 1/10-16VDCAC CB AUX-16VDCAC CB AUX-16VDCAC CB AUX-16VDC55 主从控制测试：接线端口544537542发电机未接入电网10V10V发电机是主动机组-16

14、V10V发电机是从动机组-16V-16V56 负载分配试验：注意：母线上至少有两台发电机组并联运行，才能进程性负载分配试验。（1）无功功率分配试验：转动各发电机电压调节旋钮，使所有在线发电机的无功功率表指示相同的值。（允许有10%误差）（2）有功功率分配试验：使系统中所有发电机都上线，给交流母线接一约60%的负载。 观察所有在线发电机各有功功率表，当有功个、负载变化时各表随时应有相同的读数（允许有10%的误差）57 3）电压调节器 作 用：自动调节发电机励磁电流，使得发电机输出电压保持600V稳定不变。58 工作原理电压调节器电流调节器整流器励磁线圈无功电流解调器发电机14VDC0VDC励磁电

15、流反馈电压变换器504505551512517556PC11011059 励磁电路GEN07-050110励磁线圈K10608T08F39F40/6AK1030402R01R02504505556DB1SCR1R05PC11见860502-301Y 1/1060 励磁电路试验断开PC11-01和PC11-02,测量其电阻:32061 电压调节器试验1）柴油机控制开关在“怠速”状态2）启动柴油机3）断开504、505的接线,观察发电机电压表。随着PC11中建压继电器K1的不停地吸合和断开、电压将周期性上升和下降。4）512517上的电压亦周期性上升和下降。工作正常62 4）保护电路 作 用：保护

16、系统有欠压、过压、欠频、过频、逆功率、怠速和反馈脉冲丢失等环节。故障发生后，通过继电器（528、529）切断发电机断路器的失压脱扣线圈，使发电机从母线上脱开。63（1）过电流：依据发电机的额定电流进行整定（2）过电压：约700V，延时100ms（3）欠电压：约530V，延时100ms（4）过 频：54HZ（5）欠 频：46HZ（6）逆功率：-7%保护的内容（7）脉冲丢失保护64 保护原理：K2K2528529+16V+15V0 V-39V+160VR46R47R504Q3R48D67D24D26D169过压怠速、过频Q6欠 频逆 功 脉冲丢失651、发电机故障（1）发电机无输出电压或输出电压小

17、于150V（2）发电机输出电压150V200V，不能上升到600V。见860502-301Y 1/10励磁电路检查励磁电源（熔断器F39、F40）检查励磁电路检查有无剩磁（1520VDC） 励磁电路问题662、柴油机故障（1）柴油机不能启动见860502-301Y 1/10 油门执行器或脉冲传感器故障执行器电阻值：（3036欧姆）执行器电流值：（3060mA)脉冲传感器电压：不小于2VAC67（2）柴油机在运行中出现：A、在一个稳定转速震荡；B、柴油机转速无规律变化；C、发电机输出电压达不到50HZ；D、柴油机转速不能调节；E、柴油机转速和功率均衡不正常；F、发生逆功率、欠频、超频或无脉冲故障

18、时；断路器不能自动跳闸。见860502-301Y 1/10683、交流控制组件故障 现象一： 交流控制组件不工作（电源灯不亮），或KVAR和KW指针在零附近摆动。 检查交流控制组件各端电压值：端子号508507501502503546电压值+160V-160V0VDC+16V-16V+11V69 现象二： 发电机电压在10VAC和300VAC之间震荡。 检查交流控制组件504端和505端之间的触发脉冲波形是否正常。70 现象三： 发电机电压不能调节。 检查交流控制组件电压给定端（551）值：检查交流控制组件电压反馈端（556）的波形 电压调节范围:0-+11VDC 发电机频率为50HZ时,电压为+6VDC71 现象四： 发电机电压过高。 检查交流控制组件电压反馈各端(512517)电压值： 各点的电压值为115VAC;