专利名称：石油钻机发电机功率限制保护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机功率保护系统，具体地说，是涉及一种石油钻机发电机功率限制保护系统。
背景技术：
目前，石油钻机行业的动力系统主要采用的是中小型功率的柴油发电机组，该类柴油发电机组是一种独立的发电设备，其以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。使用时，整套机组可以固定使用，也可以装在拖车上，移动使用，这种优点使其在石油钻井行业很受欢迎。通常，发电机的引擎、电压、电流波动及功率限制等均通过保护装置来实现保护， 具体的保护方式为当需要保护的对象达到设定的上、下限时，保护装置直接断开断路器， 切断供电电源。由于在某些复杂工况下发电机组很容易达到功率限制，若此时因保护装置功率限制起作用而直接切断该发电机电源，系统供电就会断开，这不仅对发电机本身损害很大，同时还有可能损坏其他电气设备，另外，系统供电停止，还会影响施工进程，造成钻具下滑或者因泥浆循环终止造成泥浆凝固等危害。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种石油钻机发电机功率限制保护系统，在不停止为钻机系统供电的情况下，实现对发电机的保护。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下石油钻机发电机功率限制保护系统，包括依次连接的信号采集装置、转换模块、 PLC控制系统和传动控制系统。进一步地，所述信号采集装置为电流电压互感器；转换模块为A/D转换器。再进一步地，所述PLC控制系统为西门子PLC控制系统；所述传动控制系统为 ACS-800系列变频系统。本实用新型的原理在于，利用信号采集装置实时采集发电机工作时的电流、电压， 在经过信号模式转换后，送入PLC控制系统处理成发电机的功率，并判断该功率是否达到设定功率，如果发电机的实际功率达到设定功率，PLC控制系统便控制传动系统降低负载电机的转速，使发电机功率降低，最终达到保护发电机的目的。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果1.本实用新型原理简单，实现方便，成本低；2.本实用新型在不停止供电的情况下，实现了对发电机功率限制的保护，既保证了系统的正常运转，又防止了发电机因实际功率超过其功率上限而受到损坏；3.本实用新型保证了石油钻机发电机系统的正常稳定地运转，为石油钻机的工作提供了坚实可靠的后盾。
图1为本实用新型-实施例的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式保护但不限于下列实施例。
实施例如图1所示，石油钻机发电机功率限制保护系统，包括依次连接的信号采集装置、 转换模块、PLC控制系统和传动控制系统。其中，所述信号采集装置为电流电压互感器 ’转换模块为Woodward公司生产的A/D转换器，其具体型号为MFR-13 ；PLC控制系统为西门子 PLC控制系统；而传动控制系统则为ABB公司的ACS-800系列变频系统。在发电机工作过程中，电流电压互感器实时地采集发电机的电流与电压，然后送入A/D转换器中进行数据转换，再将转换后的数据传输至PLC控制系统处理成发电机的实际功率，并将之与设定功率进行比较。如果发电机的实际功率达到其设定功率，PLC控制系统便向传动控制系统发出控制信号，传动控制系统在收到控制信号之后，降低负载电机的转速，使发电机的电网总负荷降低，进而使发电机的实际功率降低，达到保护发电机的目的。在本实用新型中，发电机的数量可以为多台，负载电机的数量也可以为多台。当发电机的数量为两台以上时，本实用新型中所述的发电机的实际功率指所有发电机的实际功率之和；设定功率一般略低于所有发电机的功率上限之和，以便于在发电机的实际功率达到其功率上限之前，便开始降低其实际功率，使发电机的实际功率始终处于其功率上限之下，从而使发电机得到真正的保护。
权利要求1.石油钻机发电机功率限制保护系统，其特征在于，包括依次连接的信号采集装置、转换模块、PLC控制系统和传动控制系统。
2.根据权利要求1所述的石油钻机发电机功率限制保护系统，其特征在于，所述信号采集装置为电流电压互感器。
3.根据权利要求2所述的石油钻机发电机功率限制保护系统，其特征在于，所述转换模块为A/D转换器。
4.根据权利要求3所述的石油钻机发电机功率限制保护系统，其特征在于，所述PLC控制系统为西门子PLC控制系统。
5.根据权利要求4所述的石油钻机发电机功率限制保护系统，其特征在于，所述传动控制系统为ACS-800系列变频系统。
专利摘要本实用新型公开了一种石油钻机发电机功率限制保护系统，属于发电机功率限制保护技术，主要解决了现有技术中保护装置采用直接断电保护方式导致损坏发电机甚至影响施工等问题。石油钻机发电机功率限制保护系统，包括依次连接的信号采集装置、转换模块、PLC控制系统和传动控制系统。其中，信号采集装置为电流电压互感器；而转换模块为A/D转换器。本实用新型原理简单，实现方便，成本低，不仅对发电机起到了真正的保护，还保证了钻机系统的正常供电，解决了因切断供电带来的设备损坏、施工中断等问题。
文档编号H02P9/06GK202076983SQ201120217709
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者刘永国, 康毅, 易伟, 练国春, 赵军民, 陈克利 申请人:四川中曼电气工程技术有限公司