浅析温度和湿度对电动钻机VFD房的影响

2015-03-23苏展翔等

科技资讯 2014年34期

苏展翔等

摘要：全电动钻机的VFD房是整套电动钻机的控制核心，它里面包含有发电机控制系统、PLC控制系统、变频器、MCC系统、变压器等部分，整个生产和生活用电都需要经过VFD房来控制和转换。VFD房里面的电气设备对房内的的温度、湿度要求很高。VFD房温度长期过高会导致电气元件绝缘层老化、使用寿命降低，严重时设备会因温度过高自我保护而停止运行；甚至会烧坏设备。VFD房内温度低、湿度大会导致在电气元件上产生凝露，降低元件的绝缘性能，通电时易发生短路烧坏电气元件。

关键词：温度湿度凝露短路

中图分类号：TU713 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0062-01

随着自动化技术的发展，大功率可控硅技术的成熟及运用，大功率变频器以其高度的可控性及节能性等诸多优势在石油开发行业得到广泛的应用，全电动钻机正逐步取代了由柴油机作为动力的机械钻机。江苏钻井30159JS队30DB全电动钻机，于2010年由宝鸡石油机械厂配套生产，电控系统由西安海尔海斯配套组装，变频器采用西门子6se70系列变频器，发电机是CAT 3512B系列发电机。该设备自出厂来一直在江苏扬州地区作业，气候多雨潮湿，特别是进入夏季，室外问题经常达到35℃以上，湿度达到90%以上。由于设备配套时VFD房没有配备独立的除湿机，房内的空调除湿效果差，导致雨季VFD房的湿度很难控制。自2010年至今该队发生的几次设备故障都与VFD房内湿度过大有直接的关系。如何合理控制好VFD房的温度和湿度是电气设备能正常运行的关键。

1 该队几次典型的设备故障发生时的天气、工况及过程

2012年7月8日，连续半个月的阴雨天，空气湿度很大。完井作业时，发电工在变频器暂停使用的间隙违章用湿拖把清洁VFD房地面，致使VFD房内空气湿度非常大。当司钻开启绞车变频电机，发现设备不能正常运行，最后检测为西门子6SE70变频器进线柜6块快熔全部烧坏，整流柜可控硅触发板（PCC板）烧坏，整流柜6块可控硅烧坏。

2012年8月5日，持续阴雨天。一开固井候凝，变频器停止使用了十几个小时，而VFD房的空调仍处于制冷模式，温度只有19℃，由于VFD房内外温差大，致使室外的湿气通过门缝和开关房门时在室内设备上凝结，司钻启动1#泥浆泵，设备不能正常运行，最后检测为西门子6SE70变频器整流柜可控硅触发板（PCC板）烧坏。

2013年6月25日，持续阴雨天，进行搬家安装作业，VFD房频繁有人出入，导致室内空气湿度大、设备受潮，设备安装好试运转设备时，发现2# CAT 3512B无电压输出，盘变频电机不能正常启动，最后检测结果为发电机控制柜发电机励磁版烧坏，转盘变频器整流柜可控硅触发板（PCC板）烧坏。

2 对这几次故障的总结

2.1 设备配套时存在不足

该套设备配套时没用充分考虑到江苏地区多雨潮湿的气候特点，VFD房内没有配备独立的除湿机，安装的特灵TTA075ADEA风管送风式空调没有独立的除湿模式，导致雨季VFD房的湿度很难控制。

2.2 VFD房的使用人员和现场电气师对全电动钻机VFD房使用经验和管理经验缺乏

（1）使用者主要是发电工容易延续机械钻井配电房的工作模式，用湿拖把和湿抹布来清洁VFD房，设备运行是经常出入VFD房，VFD房门不关严实。

（2）现场的电气师在发现VFD房内湿度大的时候不能找出有效的解决方法来降低湿度。

2.3 气候和环境因素

江苏地区雨季多雷雨台风。雨季下暴雨时，雨水会不可避免的从门缝进入VFD房内。施工现场的粉尘浓度大很大，粉尘吸附在电路板上，当电气元件上面有水气或者凝露时，这些杂质增强了水气的导电性，很容易使电气元件在通电时发生短路，烧坏设备。雨季搬家安装容易使VFD房内设备受潮。

3 在高温高湿地区怎么控制好VFD温度和湿度及防止设备受潮发生故障的预防措施。

（1）VFD房必须配备专业的带数字显示的除湿设备和专业的防爆空调，湿度和温度能直观的从显示器上的读数读出。

（2）确保现场操作人员会真确的使用除湿机和空调，使VFD的温度应严格控制在20℃-30℃，湿度控制在50%以下