一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统的制作方法

1.本实用新型属于石油钻井技术领域技术领域，具体涉及一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统。


背景技术：

2.伴随着全球经济和能源发展的新变革，国内油田基础设施和电力网的建设取得了巨大成就，电力网（10kv/6kv）对油区的覆盖发展迅猛，电动钻机和机械钻机改造（电代油）后通过多种方案实现了网电供电，使钻机作业直接从电网获得动力，提高了作业效率，同时减少了柴油消耗，降低了噪音污染，减少了大气污染物的排放，实现了节约、绿色、清洁和高效生产，应用网电的钻机正在迎来一个黄金发展期。而如何提高网电钻机的自动化水平与可靠性一直是各油田和钻机制造厂商关注的焦点。
3.以中压网电（10kv/6kv）为动力的石油网电钻机，通常是将中压电源通过大容量变压器变为低压（600v）使用，该变压器为分别适应10kv和6kv中压网电，采用变压器原边手动自主构建联接组别的方法，即中压电源为10kv或6kv时，变压器原边分别对应手动构建为星形联接或三角形联接，其不足之处显而易见，如此过程需要人工确认中压电源是10kv还是6kv，再依此手动构建变压器原边的联接方式，既费时又费力，且人为因素出错的几率比较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统，包括中压电源以及中压电源出线端的第一高压断路器，还包括检测模块、执行模块、高压变压器t1，所述检测模块包括高压互感器tv1～3、plc、输入侧信号处理单元、输出侧信号处理单元，所述执行模块包括第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2、高压变压器t1原边绕组联接构建模块；
6.高压互感器tv1～3的输出端连接输入侧信号处理单元，高压变压器t1进线端设有第二高压断路器qf02，高压互感器tv1～3对高压变压器t1原边侧的第二高压断路器qf02进线端电压进行检测，检测值通过输入侧信号处理单元处理后输入plc,plc输出端与输出侧信号处理单元连接，输出侧信号处理单元的输出分别控制第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2，所述第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2分别与高压变压器t1原边绕组联接构建模块连接。
7.进一步地，所述高压变压器t1原边绕组联接构建模块31包括原边侧第一绕组、原边侧第二绕组、原边侧第三绕组，所述原边侧第一绕组的末端u2、原边侧第二绕组的末端v2、原边侧第三绕组的末端w2分别与第一高压真空交流接触器km1的第1、3、5主触点连接，第一高压真空交流接触器km1的第2、4、6主触点相互连接，当第一高压真空交流接触器km1
的主触点闭合时，高压变压器t1原边自动构建形成星形联接；所述原边侧第一绕组的首端u1、原边侧第二绕组的首端v1、原边侧第三绕组的首端w1、分别与第二高压真空交流接触器km2的第1、3、5主触点连接，第二高压真空交流接触器km2的第2、4、6主触点分别与原边侧第三绕组的末端w2、原边侧第一绕组的末端u2、原边侧第二绕组的末端v2连接，当第二高压真空交流接触器km2的主触点闭合时高压变压器t1原边自动构建形成三角形联接。
8.进一步地，所述第一高压真空交流接触器km1与第二高压真空交流接触器km2之间设有互锁模块。
9.进一步地，所述中压电源电压为10kv/6kv。
10.本实用新型的有益效果为：
11.1、自动化水平高，工况针对性强，可实现高压变压器原边联接方式的自主自动构建，省时省力，杜绝了人为出错因素，提高了系统设备的自动化程度，具有一定的推广和应用价值；
12.2. 中压电源通过高压互感器进行电压的主动识别，由plc进行信号处理，再驱动高压真空交流接触器实现高压变压器t1原边自动构建形成星形联接或三角形联接。
附图说明
13.图1是本实用新型一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统示意图；
14.图2是实用新型在石油网电钻机中的具体实施流程示意图。
15.图中：1、中压电源；2、检测模块；21、输入侧信号处理单元；22、输出侧信号处理单元；3、执行模块、31、高压变压器t1原边绕组联接构建模块；32、互锁模块；qf01、第一高压断路器；qf02、第二高压断路器；tv1～3、高压互感器；t1、高压变压器；km1、第一高压真空交流接触器；km2、第二高压真空交流接触器；u1、原边侧第一绕组的首端；u2、原边侧第一绕组的末端；v1、原边侧第二绕组的首端；v2、原边侧第二绕组的末端；w1、原边侧第三绕组的首端；w2、原边侧第三绕组的末端。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
17.如图1所示，一种基于电压检测自动构建变压器联接方式的系统，包括中压电源以及中压电源出线端的第一高压断路器qf01还包括检测模块2、执行模块3、高压变压器t1，所述检测模块2包括高压互感器tv1～3、plc、输入侧信号处理单元21、输出侧信号处理单元22，所述执行模块3包括第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2、高压变压器t1原边绕组联接构建模块31；
18.高压互感器tv1～3的输出端连接输入侧信号处理单元，高压变压器t1进线端设有第二高压断路器qf02，高压互感器tv1～3对高压变压器（t1）原边侧的第二高压断路器qf02进线端电压进行检测，检测值通过输入侧信号处理单元21处理后输入plc,plc输出端与输出侧信号处理单元22连接，输出侧信号处理单元22的输出分别控制第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2，所述第一高压真空交流接触器km1、第二高压真空交流接触器km2分别与高压变压器t1原边绕组联结构建模块31连接。
19.所述高压变压器t1原边绕组联接构建模块31包括原边侧第一绕组、原边侧第二绕
组、原边侧第三绕组，所述原边侧第一绕组的末端u2、原边侧第二绕组的末端v2、原边侧第三绕组的末端w2分别与第一高压真空交流接触器km1的第1、3、5主触点连接，第一高压真空交流接触器km1的第2、4、6主触点相互连接，当第一高压真空交流接触器km1的主触点闭合时，高压变压器t1原边自动构建形成星形联接；所述原边侧第一绕组的首端u1、原边侧第二绕组的首端v1、原边侧第三绕组的首端w1、分别与第二高压真空交流接触器km2的第1、3、5主触点连接，第二高压真空交流接触器km2的第2、4、6主触点分别与原边侧第三绕组的末端w2、原边侧第一绕组的末端u2、原边侧第二绕组的末端v2连接，当第二高压真空交流接触器km2的主触点闭合时高压变压器t1原边自动构建形成三角形联接。
20.第一高压真空交流接触器km1与第二高压真空交流接触器km2之间设有互锁模块32，使第一高压真空交流接触器km1与第二高压真空交流接触器km2电气互锁，不会同时动作出现误操作。
21.本实用新型的工作原理是：通过高压互感器对高压变压器原边侧的第二高压断路器qf02进线端电压进行检测，检测值输入输入侧信号处理单元21，然后输入plc，plc型号为西门子s200，经逻辑运算处理后plc输出信号输入输出侧信号处理单元22进行处理，输出侧信号处理单元22的输出信号分别控制第一高压真空交流接触器km1与第二高压真空交流接触器km2，高压变压器t1原边绕组的连接有接触器的主触点，当检测到10kv电压时，第一高压真空交流接触器km1动作则高压变压器t1原边绕组连接为星形；检测到6kv电压时，第二高压真空交流接触器km2动作则高压变压器t1原边绕组连接为三角形；第一高压真空交流接触器km1与第二高压真空交流接触器km2电气互锁，不可同时动作，实现高压变压器t1原边自动构建形成星形联接或三角形联接。
22.同时，该plc还预留有对外接口，通过与对外接口通讯连接，可以监视高压变压器t1原边联接方式等相关信息。
23.如图2所示，本实用新型在石油网电钻机中的具体实施过程步骤如下：
24.步骤（1）确定钻机系统就绪；
25.步骤（2）电压检测处理，输入侧信号处理单元：主要指对输入信号进行规格化，隔离，较大数值的信号按比例缩小，以适应plc（数值较小）输入要求，同时进行滤波和除杂，确保信号能反映测量目标，输出侧信号处理单元：主要指对输出信号进行隔离，以满足对交流接触器的驱动要求及自动构建高压变压器联接系统搭建；
26.步骤（3）软件系统搭建；
27.步骤（4）硬件系统搭建；
28.步骤（5）确定步骤（3）与步骤（4）完成，否则继续执行步骤（3）与步骤（4）；
29.步骤（6）工况检测（网电与系统工作是否正常）；
30.步骤（7）工况正常后，qf01合闸；
31.步骤（8）检测处理系统运行；
32.步骤（9）网电识别（非10kv或6kv，则继续识别等待）；
33.步骤（10）是10kv或6kv，则进行10kv还是6kv的识别；
34.步骤（11）是10kv，则控制km1工作，高压变压器t1原边构建为星形联结，执行（13），否则执行（12）；
35.步骤（12）是6kv，则控制km2工作，高压变压器t1原边构建为三角形联接；
36.步骤（13）延迟20秒，qf02合闸；
37.步骤（14）高压变压器t1投入运行，钻机系统可正常作业。
38.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。