一、引言
　　

　　油田鉆機是油井生產(chǎn)的最主要的設備之一，它的正常運轉和工作效率直接關系到油井的經(jīng)濟建設和成井率。 由于其鉆井工藝的特殊性，對鉆機電控設備要求特別苛刻，特別在變頻器選用上非常謹慎，一直是國外產(chǎn)品的天下。由于國外變頻器存在價格昂貴，調試周期長，維修周期長的缺點，油田上因變頻器故障卻得不到及時維修造成質量事故的現(xiàn)象時有發(fā)生。并且國外變頻器在結構上采用變頻器并聯(lián)的形式，占地面積大，給井隊搬家?guī)�來不必要的麻煩。在這種形式下，我們針對鉆機的特殊工況，自主研發(fā)了可替代進口機的高性能國產(chǎn)鉆機專用變頻器。該變頻器采用單元并聯(lián)，體積小，重量輕，便于安裝、維護，調試容易，效率高，性能穩(wěn)定。
　　
　　變頻驅動鉆機較傳統(tǒng)鉆機有以下優(yōu)點：節(jié)能，操作簡單，無級調速，控制精度高，工作效率高。變頻技術在油田鉆機上的開發(fā)應用，不僅提高了鉆機的水平，改善了鉆機的操作性能，更重要的是加強了鉆機的作業(yè)能力，提高了鉆井效率和質量。

　　二、原油田鉆機系統(tǒng)存在的問題

　　大慶市石油管理局井下鉆井公司原有一套可打 3000 米深度的鉆井設備。該設備控制系統(tǒng)主要包括三大部分：動力系統(tǒng)（由 2 × 500KW 柴油發(fā)電機組構成， 2 臺機組并網(wǎng)于 3 相， 380V/50Hz 交流母線）；泥漿循環(huán)系統(tǒng)；鉆井傳動系統(tǒng)（包括 1 套 500KW 電機轉盤和絞車驅動系統(tǒng)、 4 臺 45KW 電機如液壓泵等）。
該控制系統(tǒng)存在以下問題：

　�。�1）司鉆工只有通過不斷更換五個檔位，才能調節(jié)轉盤轉速和鉆進壓力，進而改變鉆進速度，工作效率低。
　�。�2） 每次 換檔時 , 電動機要反復啟停幾次 ,在起動過程中會產(chǎn)生過大的啟動電流， 對電網(wǎng)和其他設備造成沖擊 ,常因 電動機啟動電流大而引起發(fā)電機組電壓下降，其他設備無法正常工作。
　　（3） 低速提升時 , 只有更換低檔位才能達到低速控制要求 ,而 電動機在鉆井過程中處于工頻運行狀態(tài)，浪費了大量的電能。

　　針對原控制系統(tǒng)存在工作效率低，操作復雜等諸多問題，我們配合大慶市石油管理局井下鉆井公司對該油田鉆機進行了變頻改造。

　　三、技術改造方案
　　
　　鉆井傳動系統(tǒng)是油田鉆機系統(tǒng)中必備的組成部分，一旦傳動系統(tǒng)不能運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大經(jīng)濟損失（如卡鉆），還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)人員的人身安全（如井噴），所以對傳動系統(tǒng)要求具有極高的可靠性。 我公司是國內最早研制變頻器的公司之一，具有低壓大功率變頻器多年成功運行的生產(chǎn)經(jīng)驗，且性價比高。根據(jù) “經(jīng)濟、高效、可靠”的原則， 大慶市石油管理局井下鉆井公司選擇了我公司生產(chǎn)的 JD - BP32 - 500 型 （ 500KW/380V ）鉆機專用 變頻器，該 鉆機專用 變頻器配備了工業(yè)控制計算機作為上一級監(jiān)控系統(tǒng)，液晶觸摸操作，可對各種運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，具備完善的保護功能和定位監(jiān)控系統(tǒng)，自動化程度高。

　　1 ．鉆機專用 變頻器系統(tǒng)組成框圖

　　該系統(tǒng)組成框圖如圖 1 示：

　　K 萬能斷路器
　　C 交流接觸器
　　M 絞車電機

　　2 ．鉆機專用 變頻器系統(tǒng)介紹

　　該系統(tǒng)包括四部分 ∶
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