[00121299]一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法

一、 课题来源与背景 1、课题来源：自主课题。 2、背景：目前,作为现代油田生产与生活的电能在给予人类高效与便捷的同时,因电能使用而引发的火灾所造成的危害也非常的惊人。因此,作为陆地石油钻机重要组成部分的电控房,预测及报警火灾前奏（即关键部位温度升高）的重要性是不言而喻的。如何提高陆地石油钻机电控房内关键部位温度升高预测及报警的水平与可靠性一直是各油田和钻机制造厂商关注的焦点。 二、技术原理及性能指标 1、技术原理：一种适用于石油钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法,即通过对石油钻机电控系统各大功率单元的电流实时监测,进行负荷的超短期（1～5min）综合预测分析;通过预设温度传感器采集房内各测温点的实时温度,形成温度大数据,自动绘制各测温点的温度变化曲线;测算系统中主要发热部位温升的变化,遴选出超过警戒点的功率单元;综合统筹各类数据对趋势火灾点进行分级报警。该方法思路新颖,智能化水平高,工况针对性强。可有效提早发现电控房内因操作不当或设备故障时重点部位的温度升高,采取措施消除火灾隐患。 2、性能指标： 气候：陆地、沙漠、海洋等 环境温度：-40℃ ～ +55℃ 环境湿度：≤90%（+25℃时） 所处海拔：≤3000米 防护等级：IP20 系统电压：AC600V/690V（50Hz/60Hz）,A220V,DC24V 三、技术的创造性和先进性 1、技术的创造性：一种适用于钻机电控系统的功率点温升预测及报警方法,基于确定预进行负荷分析的功率单元并设定分析周期;确定主负载工况类型：确定主负载当前工况为正常钻进、起/下钻、倒划眼、其他工况中的哪种工况类型;根据钻井经验值确定当前工况作业主设备所需系数,即作业主设备运行功率占额定功率的百分数;确定当前工况作业主设备所需的功率值;确定运行的辅助设备所需的功率值;确定当前工况作业主设备和运行的辅助设备所需的总功率;通过对功率单元进行电流实时检测,进行1～5min内的负荷综合预测分析;根据大电流经过之处确定电控房内测温点的位置及数量;在电控房内装设测温设施;测温数据的分析并自动绘制各测温点的温度变化曲线,测温数据的分析包括多种运算,找出超警戒温度点,自动绘制各测温点的温度变化曲线;在环境温度基本不变的情况下对主要发热部位进行温度的测量和记录,计算出对应的温升;综合功率单元的负荷分析、测温数据的分析和主要发热部位的温升,对趋势火灾点进行报警。 2、技术的先进性：通过对系统各大功率单元的电流实时监测,进行负荷的超短期（1～5min）综合预测分析;并通过预设温度传感器采集电控房内各测温点的实时温度,形成温度大数据,自动绘制各测温点的温度变化曲线;测算系统中主要发热部位温升的变化,遴选出超过警戒点的功率单元,综合统筹各类数据对趋势火灾点进行报警。本发明思路新颖、智能化水平高、工况针对性强,可有效提早发现电控房内因操作不当或设备故障时重点部位的温度升高,并及时采取措施,消除火灾隐患。 四、技术的成熟度、适用范围和安全性 1、技术的成熟度：该成果应用的软件、硬件技术均为行业内广泛使用的成熟、可靠技术,其创造性在于利用现有成熟的技术,经过巧妙构思、精心策划、严谨设计、精确加工、海量实验,形成具有自主知识产权的创新性新技术。该成果已经在国内外12套石油钻机电控系统中应用,操作简单、性能可靠、报告详实、效率极高,受到各方用户一致好评、提高了产品的技术含量、增加了产品的附加值,创造了良好的经济效益和社会效益,充分证明该技术已经很成熟,可以广泛推广应用。 2、适用范围：该成果是基于石油钻机电控系统,属于石油钻机电控系统技术领域,具体涉及石油钻机电控系统的重点部位的温升预测及报警。 3、安全性：该成果的安全性考虑贯穿于成果的构思、策划、设计、加工、调试、应用的整个过程,每个环节都对安全策略及安全措施进行安全性评估及安全测试,通过安全性评估和安全测试之后方可进入下一个环节,最终通过整体安全性评估和安全测试,所以安全性得到了极大的保障,应用实践证明,该成果在使用中安全、可靠、稳定。 五、应用情况及存在的问题 1、应用情况：该成果已经在国内外12套石油钻机电控系统中应用,操作简单、性能可靠、报告详实、效率极高,受到各方用户一致好评、提高了产品的技术含量、增加了产品的附加值,创造了良好的经济效益和社会效益。 2、存在的问题：该成果在使用过程中暂未发现问题。 六、获奖情况 无