变频系统操作及维护手册

11-LN平台

潜油电泵限制系统

使

用

说

明

书

中海油能源发展股份有限公司采油技术服务分公司

2008年12月

目录

§1系统概述错误!未指定书签。

§2安装及接线错误!未指定书签。

§2.1变频器、中心限制柜的安装及接线错误!未指定书签。

§3准备错误!未指定书签。

§3.1通电前的检查错误!未指定书签。

§3.2试运行错误!未指定书签。

§3.3系统运行的操作准备错误!未指定书签。

§3.4潜油电泵限制系统的启动步骤错误!未指定书签。

§4系统操作错误!未指定书签。

§4.1中心限制柜操作错误!未指定书签。

§4.2系统操作介绍错误!未指定书签。

系统操作主画面错误!未指定书签。

平台电泵数据总览错误!未指定书签。

参数设置错误!未指定书签。

选井启动错误!未指定书签。

§4.2.5历史曲线错误!未指定书签。

§4.2.6故障查询错误!未指定书签。

§4.2.7退出系统错误!未指定书签。

§5常见故障分析错误!未指定书签。

§6附录错误!未指定书签。

警告

合格操作员为了理解本手册和本手册中的警示标记并能娴熟驾驭变

频系统中全部设备的相关操作，合格操作员必需经过变频

系统技术操作培训并取得合格资格。

危八险当违反本手册中的操作规定或不按平安规程操作，必会造

/\严峻人身损害或设备重大损坏。

警△告当违反本手册中的操作规定或不按平安规程规定操作，可

育L

/\成严峻人身损害或设备重大损坏。

当A心当违反本手册中的某些操作规定或不按平安规程规定操

/\会造成确定的人身损害或设备部分损坏。

注△意有关重要信息应引起高度重视。

A

未经许可不得复制、修改本说明书，因系统改进及规格变更，公司不

另行通知。本说明书尽力详述有关内容，本说明书中没有特殊叙述的

内容即可说明为不行运用。

§1系统概述

适应范围本系统依据铭牌上规定的电压范围、功率范围、机组数量等，

工作在输入电网频率为50的三相沟通电网上；实现多台变频运

行、运行和报警状态显示、历史数据查询、故障查询等功能。

系统组成系统包括如下几个部分：

＞7套变频器（含正弦波滤波器）

＞7台变频升压变压器

＞2台有源电力滤波器

＞1台中心限制柜

系统原理在海上平台接受低压变频然后升压的方式来满足石油平

台上的中压电机的要求。考虑到潜油电机的电压范围很宽，运

用了具有三组抽头的变频升压变压器。运用时依据潜油泵的电

压大小选择合适的抽头。

对于变频系统，平台电源（380V）接到变频器作为输入电源,

变频器的输出接输出滤波器，形成正弦波后由变频升压变压器

升压，变频升压变压器的输出干脆及电机的电缆相接。

变频器输出是调制的方波，在拖动海上石油平台上的电机时

会有很多不利的状况，其中之一是在电机侧简洁出现高次谐波,

为了避开这些不利现象的发生，在变频器的输出侧运用了正弦

波滤波器。通过正弦波滤波器后，方波信号会变成很好的正弦

波形，可以解决上述问题。

系统功能

＞变频参数设置

＞实时数据监测

＞多种爱惜及报警

＞历史数据和故障查询

A单台电泵变频运行

＞单台调产或测井

§2安装及接线

§2.1变频器、中心限制柜的安装及接线

安装中心限制柜、变频器并排安放在一起，统一安装在平台电泵

限制室，底部及平台铁板固定，防止平台在海上晃动时导致

倾倒发生紧急（中心限制柜、变频器的外形及安装图分别见

附图2、附图3）o考虑到以后的维护便利，中心限制柜两侧

和后侧应当留有550的宽度，便于设备维护和安装。

2.1.1变频器接线

主电路接线端子

输入端子：UllV12W13（接平台380V电源）

输出端子：U21V22V33（接变频升压变压器输入）

通讯接线

在本系统中，变频器及中心限制柜S7300之间是接受协议通

讯。完全满足传动工艺的要求，运用协议，可以实现上位机

及变频器之间的参数读出，参数写入，和变频器的启停限制。

中心限制柜及中控室接受总线通讯。

§3准备

变频系统运行前或设备第一次开机或设备停运较长时间后开

机运行，都要例行下列程序，首先将设备和系统准备好

§3.1通电前的检查

检查变压器、变频器等设备主线路接线正确及否，螺丝是否

均已拧紧，接地是否良好，限制线路是否无误；这一工作是对

上一步骤的确认。

§3.2试运行

♦单机通电试运行：

对变频器（包括滤波器）、中心限制柜均要进行单机通电试验，

确保每台设备处于完好状态，只有顺当通过这一步骤，才能进

入下一程序。

♦联机启动试运行：

变频升压变压器等是从动供电，因此必需在联机启动时才能运

行，其主电路工作流程见下图：

380V-变频器及册1—•变频变压器1—•井组1

危

险注：在做上述项目测试时，其检测设备要符合每一级相关电

A压，否则会有紧急。

§3.3系统运行的操作准备

变频启动潜油泵

1.检查并确认变频器的参数设置；

2.检查并确认中心限制柜的参数设置；

3.3.2变频器操作

变频器为高压带电体，工作时请不要随意打开柜门。如检修必需打

开，请先把主开关断掉，再过五分钟以上，直到面板无显示方可开

门，才能进行检查和修理。但电子元件不行用手触摸，否则静电简

洁损坏电子元件。另外，柜内主接线请勿随意改动。

♦启动前的检查

检查变频器进出线接线正确后，再合上变频器左下角的进线主开

关，这时门上显示面板自检（数字变更），最终显示主菜单。

♦变频柜的限制方式

变频器由7—300限制，运用协议，变频器的启动、停止、电机爱

惜参数写入、参数的读出均由上位机程序限制。

♦变频器的参数设置

1、参数复位到出厂设置

2、依据变频参数表设置变频器参数

♦故障报警

变频器有故障时，通过现场总线传到上位机进行显示，同时变频器

就会自动停机而且在上位机上显示故障缘由,另外还可通过上位机

的故障记录功能查询最近1000次的故障记录。

♦故障复位

故障解除后，可在上位机上按下复位键，变频器即可投入正常工作,

假如按复位健不起作用，可断开变频器电源，三分钟以后再上电,

即可正常工作。

§3.4潜油电泵限制系统的启动步骤

A.在系统首次运行和更换电泵后，须要有操作权限的技术人员进

行变频参数设置。须要设置的参数包括：过载设置、欠载设置、

过载时间、欠载时间等。

B.在上位机选择相应的运行井号，只有满足启动条件时才能选择

进行启动，否则按钮为灰色，禁止操作。

C.系统满足启动条件时才能按启动按钮。

D.在运行过程中，如出现报警，则显示报警提示，出现报警提示

后，确认后才可消退报警提示。如不能消退，则说明报警照旧

存在。

E.在运行过程中，依据须要可按“停止”按钮来停止变频器。

F.运行完毕，返回主画面。

§4系统操作

§4.1中心限制柜操作

首先合上中心限制柜内的空气开关（原理图的），面板电源指示

灯亮，此时中心限制柜内的设备全部带电，监控计算机启动运行。

§4.2系统操作介绍

中心限制柜工业计算机是集系统软件和用户软件为一体的人机操作

界面（），操作人员只要在屏幕上点击相应的按钮即可进行相应的操

作，特殊直观明白。

该系统在操作主界面上有七个主要操作功能。

§系统操作主画面

系统上电后自动运行显示该画面，在该画面的左边有：数据总览、选并启

动、参数设置、历史曲线、故障查询、系统封面和退出系统共七个主要操

作功能按钮，只要在屏幕上点相应的按钮即可进行相关操作。

§平台电泵数据总览

在系统主画面上按“数据总览”按钮后，即进入平台电泵数据

总览画面，如下图所示:

在平台电泵数据总览中显示了全部电泵的主要运行数据：电机

电压、电机电流、变频频率等以及运行状态和故障指示。图中数据

为蓝色字体时说明限制当前电泵在线（即变频器在工作并且在网络

中工作正常），相反，若没有数据显示则表明相应的变频器断电，不

在网络中工作即离线。网络有识别站点上线、离线的实力，并且整

个网络通讯不受其影响。当从站（即变频器）上线或离线时，S7300

通过硬件诊断识别出来，再通过相应程序的处理使S7300不会进入

模式，保持接着运行。

“运行电压”是指从变频变压器输出到电机的电源电压；运行

电流是电机的实际运行电流；“变频频率”是变频器的运行频率，

假如变频器未运行则数据为零；“运行状态”指示灯呈现绿色表明电

泵处于变频运行状态，“停机状态”为红色时表明处于停机状态；假

如电泵或者变频器运行出现故障，则“故障指示”灯呈现红色闪烁

状态。选择井号按钮，可以进入相应井电泵运行监控画面，进行启

停限制和数据查询等操作。

注：“在线”表示变频器在工作并且在网络中工作正常，运行状

态良好；“离线”表示变频器短暂不在网络中运行，说明变频器断电

或其总线适配器损坏。

§参数设置

在“主菜单”画面上按“参数设置”按钮后，即进入参数设置画面。

“参数设置”是受密码爱惜的，防止无关人员随意操作;

通过选择不同的井号按钮设置不同井的电0

机爱惜参数。“参数名称”列显示了所要设置

的爱惜参数，这些数据干脆从中心限制柜的中读取，点击“修改设置”

数据右侧的按钮输入要修改的新的设定值。输入完毕按“修改生

效”和“确定”按钮，使得新的设定值写入到中，这时“当前设置”和“修

改设置”数据保持一样，说明修改成功，相反，假如按“修改生效”和“确

定”按钮后，“当前设置”和“修改设置”数据保持不一样，则说明修改

未成功，可以重新再试一遍，假如仍未成功须要及系统供应商联系。在选

择“井号”时有可能按钮是灰色的，无法操作，这说明相应的变频器不在

线即相应的变频器可能断电。

在输入参数时，只须要用点“修改设置”

列右边的按钮，则会弹出一个模拟键盘（如右图），供用户进行数

据输入。模拟键盘上“"用于清除输入的全部字符，便于重新输入。假

如不输入任何数据按“取消”键即可，假如输入完毕请按“输入”键。

“档位设置”是指当前变压器所设置的档位电压值；

“过载设置”是指当运行电流大于此数值时，系统认为发生过载；

“欠载设置”是指当运行电流小于此数值时，系统认为发生欠载；

“过压设置”是指当运行电压大于此数值时，系统认为发生过压；

“欠压设置”是指当运行电压小于此数值时，系统认为发生欠压；

“过载延时设置”是指允许发生过载的时间，超出此时间限制柜跳闸;

“欠载延时设置”是指允许发生欠载的时间，超出此时间限制柜跳闸;

“过压延时设置”是指允许发生过压的时间，超出此时间限制柜跳闸;

“欠压延时设置”是指允许发生欠压的时间，超出此时间限制柜跳闸;

“短路设置”是指运行电流大于此设定值时，系统认为发生短路，变

频器立刻跳闸，不做任何延时;

注：“过载设置”是潜油电机额定电流的L2倍，“欠载设置”为稳定

运行电流的0・8倍，但必需大于电机的空载电流。“过压设置”和“欠压

设置”分别为运行电压的1.2倍和0.8倍。“电流不平衡设置”一般接受

阅历值20%即可，“短路设置”一般为额定电流4~7倍，须要依据实际状

况适当调整。

由于电机爱惜参数的设置干脆影响到电机的正常运行，所以电机爱惜

参数的设置确定要谨慎。

§选并启动

在系统主画面上按“选井启动”按钮后，即进入“选井启动”画面。

在进行电泵启动之前须要首先设置电泵运行参数；确定已设置好电机

参数后，通过选择相应的井号按钮，进入相应井的启动画面（亦即单井运

行监控画面）。在该画面上显示了平台全部电潜泵井的井号按钮，按钮字

体的颜色代表当前变频器是否在线，字体呈现灰色表明不在线（即离线）,

红色表明在线。

选择井号按钮进入单井的变频启动画面如下图所示：

在画面左侧区域显示了当前电控柜的各种开关状态，在变频主

回路上、下两个开关分别代表变频电源开关和变频接通显示。当各

个开关为绿色方块时代表开关合上，相反表明断开。主回路下面红

黄圆圈代表潜油电机，红黄颜色交替时表明电机在运行。在“运行

状态”栏有3个模拟指示灯，绿色“运行”灯亮，说明电机在运行,

“停机”灯为红色时，表明停机状态，假如电机出现故障，则“故

障”灯呈现红色同时闪烁。电机故障包括：短路、过载、欠载、过

压、欠压等。

在“实测显示”区域显示了当前电机的全部实时运行数据，包

括电机电压（单位：V）、电流（单位：A）等。

在“远程限制”栏可以实现在上位机对电泵的远程启动、停止

操作。启动电泵只有在电泵处于停机的状态下并且输入启动频率

（＞=30）,“启动”按钮可以操作；相反，假如条件不满足，则“启

动”按钮为灰色，不能进行操作，防止误操作的发生。

检查变频参数设置，系统满足启动条件后，即可启动变频器（可

由上图中的各个频率值按钮来输入频率，并可通过右边的微调按钮

对输入频率进行微调）。

§历史曲线

通过主画面的“历史曲线”按钮可以查看随意电泵的历史运行记

录，包括运行电压、运行电流等数据。上位机中记录了平台全部电泵

的历史运行记录，数据记录的时间间隔正常状况下为每分钟记录一

次，在历史数据库中进行归档，用于日后查询；在数据突变并导致跳

闸的状况下，数据记录的时间间隔为500,记录时间为跳闸的前10分

钟，用于对故障进行数据分析。历史曲线画面如下图：

历史数据库中归档存储了约一年的电泵运行数据，可以通过不同

功能按钮察看相应的历史数据，这些功能按钮有10分钟、1小时、8

小时、1天、1周、1月、1年等，分别用于察看数据库相应的的历史

数据。

打印：通过彩色打印机可打印整个屏幕画面，不同的曲线通过不

同的颜色和线型进行区分。

§故障查询

在主画面中选择“故障查询”，进入故障查询画面，如下图:

历史故障跳闸记录

l-g匚型口3s■・^EIKWgMBS法骑；阳四烟・Lfl疝

200S©3Z25155633

219135

231943

200STO«

144458

15474

xosoa0155768

2005XH/25169671

在上位机的历史故障数据库中记录了全部电泵总共1000次的跳闸

记录，用于对历史故障进行统计和分析。历史故障记录的内容有跳闸

的日期、时间、跳闸缘由以及跳闸时刻的电机电压、电机电流、运行

频率等。历史故障数据库具有自动刷新的功能。

注：在历史故障记录画面中红色字体黑色背景代表故障的到达即

发生，蓝色字体白色背景代表故障的离开即消逝。

§退出系统

点击主菜单中的“退出系统”，即可退出监控