石油钻机自动化控制系统现状及发展趋势
2020-03-01 22:34:32 来源：范文大全收藏下载本文
石油钻机自动化控制系统现状及发展趋势
目前石油钻井行业正在逐步与国际接轨，国内外对石油钻井的要求也越来越高，而石油钻机井场标准化防爆电路系统，就是根据目前国内外对石油钻井装备和钻井新工艺、新技术及现代化钻井生产的要求，为防止在石油钻井过程中因电器控制设备产生电火花，而引起可燃性气体发生爆炸，实现优质、高效、安全钻井生产，并与国际市场接轨而孕育而生的新产品。
石油钻机井场标准化防爆电路系统，主要用于陆上石油钻井、海上石油钻井平台固控设备和井场电器设备及照明的控制。该系统适用于有爆炸性气体混合物环境的1区、2区，爆炸性气体混合物属Ⅱ类，A、B级，T1--T4组的场所，作为配电或集中控制三相鼠笼异步电动机的启动、停止，具有失压、短路、过载及断相保护功能，关键部位还具有无负载拒绝合闸功能。
井场标准化防爆电路系统具有防爆、防水和防尘功能，特别适用于油田野外恶劣环境，是油田钻井设备规范化和标准化作业的最佳选择。
井场标准化防爆电路系统的设计制造依据“性能先进、安全可靠、运移方便、运行经济、满足HSE要求”的原则。
石油钻机井场标准化防爆电路系统，根据对井场区域的三相鼠笼异步电动机的提供电源和控制方式的不同，可分为以下几种方式。
一、集中控制方式
所谓集中控制，就是将井场内的所有交流电机的起动装置和其他区域的分区电源都集中与MCC电控房内，采用独立供电，两地起动交流电机的方式，通过快速防爆插接件将动力电源及控制电源线，由MCC电控房的插件柜连接到各个用电设备处。固控区进入的动力电源及控制电源线，也由快速防爆插接件引入到固控罐两端的防爆型接线箱内，再由防爆型接线箱向固控罐罐面上的设备提供过渡电缆。
简化井场的电气控制设备，实现对井场电气设备的集中控制，即集中控制井场内的所有交流电机，独立供电，两地起动。采用MCC电控房房内集中控制井场内的所有交流电机及井场其他区域的分区电源，并与防爆型接线箱和防爆型转接箱来一同实现的控制方式。
将井场内的所有交流电机的电源及控制和其他区域的分区电源都集中与MCC电控房内，采用独立供电，两地起动的模式，可以更好的方便于人员对井场电气的集中操作，便于观察，同时也方便了电气的维护和检修。
其缺点是：从MCC电控房引出的动力及控制电缆过多，不方便人员的安装。从经济方面考虑，整体价格也略高。
二、分散控制方式
所谓分散控制，就是MCC电控房只提供各区域的分区电源(包括30kW以上容量的交流电机的电源)，通过快速防爆插接件将动力电源线，由MCC电控房的插件柜连接到各个用电设备处。井场内的30kW(不含30kW)以上容量的交流电机由防爆型自耦减压启动装置来就近控制；30kW(含30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备，则由固控罐两端的隔爆型多组合控制装置和防爆型接线箱来提供动力电源和控制电源。
简易的控制方式，即以集中提供电源，就地控制的思路，实现对井场电气设备的分散控制。采用MCC电控房房内集中提供固控区内的分区电源，由防爆型自耦减压启动装置来控制30kW(不含30kW)以上容量的交流电机，隔爆型多组合控制装置来控制30kW(含 30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备，同时由接线箱和转接箱来一同实现的控制方式。 将井场内的所有30kW(不含30kW)以上容量交流电机的电源和其他区域的分区电源都集中由MCC电控房提供，采用独立供电，就地起动的模式，可以简化从MCC电控房引出的动力电缆线。从经济方面考虑，整体价格比较便宜。
其缺点是：不方便人员对井场电气的集中操作，由于固控区属于有爆炸性气体混合物环境的1区和2区，在发生电气故障时，就不得不打开防爆箱体的盖来检修，这样就使得防爆箱体内的电气元器件暴露在有爆炸性气体混合物的环境下，使得人员在检修时的安全性降低了。
三、半集中控制方式
所谓半集中控制，就是将井场内的30kW(不含30kW)以上容量的交流电机的起动装置和其他区域的分区电源都集中与MCC电控房内，采用独立供电，两地起动交流电机的方式，通过快速防爆插接件将动力电源及控制电源线，由MCC电控房的插件柜连接到各个用电设备处。固控区进入的动力电源线，也由快速防爆插接件引入到固控罐两端的防爆型多组合控制箱或防爆型接线箱内，再由隔爆型多组合控制装置来控制30kW(含30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备，同时与防爆型接线箱和防爆型转接箱来一同实现的控制方式。
优化井场的电气控制设备，实现对井场电气设备的半集中控制，即集中控制井场内的 30kW(不含30kW)以上容量的交流电机，采用独立供电，两地起动的模式；分区供电就近控制30kW(含30kW)以下容量的交流电机及固控罐罐面其他用电设备。简化了井场内的整体电缆数量，从经济方面考虑，整体价格也比较适中。
综上所述，集中控制方式便于操作与维修，但不经济，也不方便井场电气的安装；分散控制方式便于井场电气的安装，且经济，但又不方便系统的操作与维修；半集中控制方式则兼备了集中控制和分散控制的优点，从操作、维修、安装与运行经济方面考虑，都是今后发展的趋势。
随着中国加入了WTO，各行各业都在逐步的与国际接轨，石油钻井行业与国际跨国公司之间的合作也越来越密切，国内外钻井行业对现代化石油钻井生产的要求也越来越高，如何保证员工的健康，预防事故以及保护环境是目前所有国内外石油公司的一项重要工作。
健康、安全与环境是今后石油钻机井场标准化防爆电路系统的检验标准，也是将来的发展趋势。今后，井场标准化防爆电路系统的设计制造将依据“性能先进、安全可靠、运移方便、运行经济、满足HSE要求”等的原则，设计生产性能
国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势 RTU SCADA
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