论文部分内容阅读
[摘 要]随着油气钻井自动化程度的不断提升，钻井现场电气设备的使用更加频繁，这也就导致了钻井电气设备的故障产生率不断上升。因此做好钻井现场电气设备的常见故障排除十分重要。本文钻井现场电气设备的常见故障进行了描述，进而对钻井现场电气设备常见故障的排除进行了深入探讨，希望可以对钻井现场电气设备使用人员和维护人员有所帮助。
[关键词]钻井电控设备；故障描述；维护检修
中图分类号：TE92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0033-01
一.概述
随着现在石油钻井技术的现代化程度越来越高，电动钻机电力控制系统自动化水平也越来越高，就电动钻机故障统计分析来看，比较容易出现的故障时电气控制系统部分，所以提高常见电气控制系统故障的分析和排除故障能力，对于保证电动钻机稳定运行非常重要。
二.电控设备故障检查方法
1.直观法：直观法是根据电气设备故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法。
2.测量电压法：测量电压法是根据电气设备的参数，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
3.测电阻法：测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法適用于开关、电器分布距离较大的电气设备。使用该方法也可以测量电器元件的好坏，如接触器、保险、热继电器、断路器等等。
4.对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。
（1）对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。
（2）置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。
（3）逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。逐步接入法：电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
（4）强迫闭合法：在排查电器故障时，经过直观检查后没有找到故障点而且手里没有适当的仪表进行测量，可用一绝缘棒将有关继电器、接触器、电磁铁等用外力强行按下，使其常开触点闭合，然后观察电器部分或机械部分出现的各种现象，如电动机从不转到转动，设备相应的部分从不动到正常运行等。注意此方法有比较大的危险，可能造成人身伤害和电气设备、电器元件损坏，不到万不得已最好不要使用。
（5）短接法：电气设备电路或电器元件诸类故障中出现较多的为断路故障，它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。对这类故障除用电阻法、电压法检查外，还有一种更为简单可靠的方法，就是短接法。方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。
三.电控设备的维修检测
1.先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象，尤其是对当班操作人员的询问，只有搞清楚故障在什么工况下发生的，才能有助于对故障产生的原因加以分析和解决。如：在正常钻进时由于井下复杂造成顶驱扭矩过大，往往会让逆变器报F006（整流桥过电压），这种情况一般是憋钻变频器保护造成的，只需复位即可；如果不询问当班人员，只是一味的埋头查找原因将会浪费大量的时间，有可能造成井下事故。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
2.先外部后内部：应先检查设备及附件有无明显损坏，了解其有无维修和改动、使用年限等，在排除外部没有问题后再对内部进行检查。
3.先機械后电气：只有在确定机械部分无故障后，再进行电气方面的检查。如：55KW电机无法正常启动，每次刚一运转就跳闸，这时应该首先检查电机是否存在堵转，泵头是否能够灵活转动，在确保机械部分没有问题后再检查电路。在检查电路时应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看控制线路。
4.先静态后动态：在设备未通电时，应先判断电气设备绝缘、启动停止按钮、接触器、热继电器以及保险的好坏。如：每次井场搬迁重新连接设备时，应该使用检测仪器对电气设备进行测量，判断设备是否完好。在确保设备静态时没有问题再通电试验，在通电运作时要听声音、观察电流和电压的变换，确保各项参数在额定范围内。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。
5.先清洁后维修：对于污物比较多的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点、插头进行清洁，检查外部控制按钮是否失灵。如：在泥浆罐启动搅拌器时没反应，这是首先检查是否送电，送电正常再打开控制盒检查启动和停止按钮，这时往往能发现多是按钮卡死造成的，只需清洁和润滑按钮就行了，不必去打开配电箱检查控制回路。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
6.先电源后设备：电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
7.先故障后调试：对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气设备完好的前提下进行。如：变频器报F，对于这种问题首先想到的是接地效果不好，实践证明，接地往往是防止干扰的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
8.先故障后调试：对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气设备完好的前提下进行。
四.结语
石油钻井电控设备维护和检修是一项艰巨的工作，它直接影响着钻井生产施工。因此现场设备管理人员及时做好电控设备的维护特别重要
参考文献
[1] 徐建辉.钻机电控系统问题分析及处理[J].石油机械.2015，12（3）：125-128.
[2] 王春华.钻井现场电控设备的维护检测技术[J].石油矿场机械.2014，19（6）：103-105.
[关键词]钻井电控设备；故障描述；维护检修
中图分类号：TE92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0033-01
一.概述
随着现在石油钻井技术的现代化程度越来越高，电动钻机电力控制系统自动化水平也越来越高，就电动钻机故障统计分析来看，比较容易出现的故障时电气控制系统部分，所以提高常见电气控制系统故障的分析和排除故障能力，对于保证电动钻机稳定运行非常重要。
二.电控设备故障检查方法
1.直观法：直观法是根据电气设备故障的外部表现，通过看、闻、听等手段，检查、判断故障的方法。
2.测量电压法：测量电压法是根据电气设备的参数，测量各点的电压值与电流值并与正常值比较。具体可分为分阶测量法、分段测量法和点测法。
3.测电阻法：测电阻法可分为分阶测量法和分段测量法。这两种方法適用于开关、电器分布距离较大的电气设备。使用该方法也可以测量电器元件的好坏，如接触器、保险、热继电器、断路器等等。
4.对比、置换元件、逐步开路（或接入）法。
（1）对比法：把检测数据与图纸资料及平时记录的正常参数相比较来判断故障。对无资料又无平时记录的电器，可与同型号的完好电器相比较。电路中的电器元件属于同样控制性质或多个元件共同控制同一设备时，可以利用其他相似的或同一电源的元件动作情况来判断故障。
（2）置转换元件法：某些电路的故障原因不易确定或检查时间过长时，但是为了保证电气设备的利用率，可转换同一相性能良好的元器件实验，以证实故障是否由此电器引起。运用转换元件法检查时应注意，当把原电器拆下后，要认真检查是否已经损坏，只有肯定是由于该电器本身因素造成损坏时，才能换上新电器，以免新换元件再次损坏。
（3）逐步开路（或接入）法：多支路并联且控制较复杂的电路短路或接地时，一般有明显的外部表现，如冒烟、有火花等。电动机内部或带有护罩的电路短路、接地时，除熔断器熔断外，不易发现其他外部现象。这种情况可采用逐步开路（或接入）法检查。逐步开路法：遇到难以检查的短路或接地故障，可重新更换熔体，把多支路交联电路，一路一路逐步或重点地从电路中断开，然后通电试验，若熔断器一再熔断，故障就在刚刚断开的这条电路上。然后再将这条支路分成几段，逐段地接入电路。当接入某段电路时熔断器又熔断，故障就在这段电路及某电器元件上。逐步接入法：电路出现短路或接地故障时，换上新熔断器逐步或重点地将各支路一条一条的接入电源，重新试验。当接到某段时熔断器又熔断，故障就在刚刚接入的这条电路及其所包含的电器元件上。
（4）强迫闭合法：在排查电器故障时，经过直观检查后没有找到故障点而且手里没有适当的仪表进行测量，可用一绝缘棒将有关继电器、接触器、电磁铁等用外力强行按下，使其常开触点闭合，然后观察电器部分或机械部分出现的各种现象，如电动机从不转到转动，设备相应的部分从不动到正常运行等。注意此方法有比较大的危险，可能造成人身伤害和电气设备、电器元件损坏，不到万不得已最好不要使用。
（5）短接法：电气设备电路或电器元件诸类故障中出现较多的为断路故障，它包括导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等。对这类故障除用电阻法、电压法检查外，还有一种更为简单可靠的方法，就是短接法。方法是用一根良好绝缘的导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。
三.电控设备的维修检测
1.先动口再动手：对于有故障的电气设备，不应急于动手，应先询问产生故障的前后经过及故障现象，尤其是对当班操作人员的询问，只有搞清楚故障在什么工况下发生的，才能有助于对故障产生的原因加以分析和解决。如：在正常钻进时由于井下复杂造成顶驱扭矩过大，往往会让逆变器报F006（整流桥过电压），这种情况一般是憋钻变频器保护造成的，只需复位即可；如果不询问当班人员，只是一味的埋头查找原因将会浪费大量的时间，有可能造成井下事故。对于生疏的设备，还应先熟悉电路原理和结构特点。拆卸前要充分熟悉每个电气部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并记上标记。
2.先外部后内部：应先检查设备及附件有无明显损坏，了解其有无维修和改动、使用年限等，在排除外部没有问题后再对内部进行检查。
3.先機械后电气：只有在确定机械部分无故障后，再进行电气方面的检查。如：55KW电机无法正常启动，每次刚一运转就跳闸，这时应该首先检查电机是否存在堵转，泵头是否能够灵活转动，在确保机械部分没有问题后再检查电路。在检查电路时应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看控制线路。
4.先静态后动态：在设备未通电时，应先判断电气设备绝缘、启动停止按钮、接触器、热继电器以及保险的好坏。如：每次井场搬迁重新连接设备时，应该使用检测仪器对电气设备进行测量，判断设备是否完好。在确保设备静态时没有问题再通电试验，在通电运作时要听声音、观察电流和电压的变换，确保各项参数在额定范围内。如在电动机缺相时，若测量三相电压值无法着判别时，就应该听其声，单独测每相对地电压，方可判断哪一相缺损。
5.先清洁后维修：对于污物比较多的电气设备，先对其按钮、接线点、接触点、插头进行清洁，检查外部控制按钮是否失灵。如：在泥浆罐启动搅拌器时没反应，这是首先检查是否送电，送电正常再打开控制盒检查启动和停止按钮，这时往往能发现多是按钮卡死造成的，只需清洁和润滑按钮就行了，不必去打开配电箱检查控制回路。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的。
6.先电源后设备：电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。
7.先故障后调试：对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气设备完好的前提下进行。如：变频器报F，对于这种问题首先想到的是接地效果不好，实践证明，接地往往是防止干扰的重要手段。良好的接地方式可在很大程度上防止外部干扰的侵入，提高系统的抗干扰能力。变频器的接地方式有多点接地、一点接地及经母线接地等几种形式，要根据具体情况采用，要注意不要因为接地不良而对设备产生干扰。电气设备的特殊故障多为软故障，要靠经验和仪表来测量和维修。
8.先故障后调试：对于调试和故障并存的电气设备，应先排除故障，再进行调试，调试必须在电气设备完好的前提下进行。
四.结语
石油钻井电控设备维护和检修是一项艰巨的工作，它直接影响着钻井生产施工。因此现场设备管理人员及时做好电控设备的维护特别重要
参考文献
[1] 徐建辉.钻机电控系统问题分析及处理[J].石油机械.2015，12（3）：125-128.
[2] 王春华.钻井现场电控设备的维护检测技术[J].石油矿场机械.2014，19（6）：103-105.