一种钻机电控系统在低温环境中可靠运行的方法与流程

本发明属于石油钻井技术领域，具体涉及石油钻机电控系统在低温环境中避免设备因低温运行而导致设备损坏，且能够自动对所处环境温湿度进行调控，从而使电控系统能够可靠运行的一种控制方法。

背景技术：

随着电力电子技术的发展，电子电路元件越来越多的运用到了石油钻机电控系统中，由于电子电路元件对温度的变化敏感性较高，当钻机电控系统在低温环境投用时，由于温度的原因，会严重影响设备的正常运行，尤其在低温环境中，如变频器（0℃以下）无法启动，空调（-10℃以下）无法运行等等，若电气元件在可允许温度范围外强制运行，元件损坏的可能性很大。

环境温度可能产生的问题有：1.对电控系统内部电气元件，例如控制触摸屏，微电路板，功率组件，igbt等，其对环境温湿度的要求较为敏感，若在运行范围外通电会导致器件损坏或不工作，因此在重要位置均需设置温湿度检测装置。

2.对电控配置的空调系统，一般情况下所能承受的正常运行温度下限约在-10℃，当低温环境时，若直接使用会导致空调内外机，尤其控制回路出现工作异常或者停机现象，若强制运行更会损坏空调系统，故需对空调系统进行技术改动。

技术实现要素：

本发明的目的是除了控制房内已有的空调制冷、高温环境的顺利运行外，在低温状态下也要保证钻机电控系统可靠运行，确保电控系统在全天候环境温度下的稳定运行，提出钻机电控系统在低温环境中可靠运行的方法。

本发明的技术方案：一种钻机电控系统在低温环境中可靠运行的方法，钻机电控系统控制房内设有空调，用空调制冷，该空调有室外机、室内机，室外机与室内机连通着气压管线，在钻机电控系统控制房内设置除湿及加热器，当房内温湿度超过设定阀值时自动启动运行，确保控制房内的温度在设备安全运行范围内；

在空调外机位置增设带温控功能的加热器；在外机散热出风口上端加装电控的百叶窗式排风扇，空调外机处加装温度控制装置，温控信号接入百叶窗式排风扇电源控制回路，温度控制装置与百叶窗式排风扇联动控制；在连接空调外机的气压管线上加装压力检测装置，并将测得的压力检测信号接入外机风扇控制回路，压力检测装置与外机风扇联动控制；

控制过程：当电控系统在低于-10℃环境下投用时，系统会自动报警提示并主动启动控制房内及空调外机位置的加热器，当控制房内与空调外机温度上升到安全阀值以上，报警自动解除并提示操作者电控系统已处于待机启动状态；电控系统运行期间，当房内温度超过设定值后，空调投入运行，压缩机运转，由于空调外机处于外部环境，加热器产生的温升较慢，为避免空调低温保护，影响空调制冷工作，外机散热出风口上端百叶窗式排风扇处于闭合状态；

压缩机运转使得连通室外机与室内机的气压管线压力上升，压力检测装置检测气压管线的压力，当压力达到设定值时，外机风扇开始运行；外机温度超过设定值后，百叶窗式排风扇的百叶窗打开，将空调外机积聚的热量排出。

进一步的是：加热器温度信号、温度控制装置的温度信号、压力检测装置的压力信号均接入电控系统主逻辑，并在hmi和工业pc中实时监控。

本发明的有益效果是：确保了钻机电控系统在低温环境状态的正常运行，且改装所需的材料易得、组装简便；

室内设置加热器目的是由于在低温环境中电气设备无法运行，增加加热器使运行环境温度上升，满足运行条件；

空调外机位置放置加热器目的为压缩机加热，因为空调压缩机有最低运行温度，若在低于此温度运行压缩机，会对压缩机造成损坏；

压力检测装置是保护压缩机能够工作在压力限定范围之内，若超压，空调系统会报故障停机；

排风扇是用于控制空调外机与外界环境的热交换，确保外机运行环境温度在可运行范围内。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

一种钻机电控系统在低温环境中可靠运行的方法，钻机电控系统控制房内设有空调，用空调制冷，该空调有室外机、室内机，室外机与室内机连通着气压管线，在钻机电控系统控制房内设置除湿及加热器，当房内温湿度超过设定阀值时自动启动运行，确保控制房内的温度在设备安全运行范围内；

在空调外机位置增设带温控功能的加热器；在外机散热出风口上端加装电控的百叶窗式排风扇，空调外机处加装温度控制装置，温控信号接入百叶窗式排风扇电源控制回路，温度控制装置与百叶窗式排风扇联动控制；在连接空调外机的气压管线上加装压力检测装置，并将测得的压力检测信号接入外机风扇控制回路，压力检测装置与外机风扇联动控制；

控制过程：当电控系统在低于-10℃环境下投用时，系统会自动报警提示并主动启动控制房内及空调外机位置的加热器，当控制房内与空调外机温度上升到安全阀值以上，报警自动解除并提示操作者电控系统已处于待机启动状态；电控系统运行期间，当房内温度超过设定值后，空调投入运行，压缩机运转，由于空调外机处于外部环境，加热器产生的温升较慢，为避免空调低温保护，影响空调制冷工作，外机散热出风口上端百叶窗式排风扇处于闭合状态。

压缩机运转使得连通室外机与室内机的气压管线压力上升，压力检测装置检测气压管线的压力，当压力达到设定值时，外机风扇开始运行；外机温度超过设定值后，百叶窗式排风扇的百叶窗打开，将空调外机积聚的热量排出。

为了更好的了解所增设系统的运行状况，加热器温度信号、温度控制装置的温度信号、压力检测装置的压力信号均接入电控系统主逻辑，并在hmi和工业pc中实时监控，确保系统的可靠，安全，稳定运行。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种钻机电控系统在低温环境中可靠运行的方法，在钻机电控系统控制房内设置除湿及加热器；在空调外机位置增设带温控功能的加热器；在外机散热出风口上端加装电控的百叶窗式排风扇，空调外机处加装温度控制装置，温控信号接入百叶窗式排风扇电源控制回路，温度控制装置与百叶窗式排风扇联动控制；在连接空调外机的气压管线上加装压力检测装置，并将测得的压力检测信号接入外机风扇控制回路，压力检测装置与外机风扇联动控制。本发明的有益效果是：确保了钻机电控系统在低温环境状态的正常运行，且改装所需的材料易得、组装简便。

技术研发人员：胡志鹏;齐振宇;张小玲;丁建平;马利进;汪丹;黄石
受保护的技术使用者：天水电气传动研究所有限责任公司
技术研发日：2018.11.16
技术公布日：2019.04.23