泥漿泵作為鉆井系統(tǒng)*的一部分，在鉆井系統(tǒng)主要承擔(dān)能量轉(zhuǎn)換的作用，其將傳輸來(lái)的電能轉(zhuǎn)換成液體能量輸出，強(qiáng)迫鉆井液的循環(huán)。F-1600鉆井泵的電機(jī)為變頻防爆電機(jī)，使用西門子變頻器進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)0～115 SPM平滑運(yùn)行。

1 設(shè)備名稱及主要技術(shù)參數(shù)

名稱：F-1600泥漿泵

變頻器型號(hào)：西門子6SE71變頻器

主要技術(shù)參數(shù)：電機(jī)功率1200kW，電流1300A，電壓600V，功率表因素0.95

2 故障（隱患/改進(jìn)前狀態(tài)）描述

在正常鉆井作用中，啟動(dòng)1#泥漿泵輔機(jī)運(yùn)行正常，當(dāng)給定轉(zhuǎn)速后，電機(jī)扭矩變大，瞬間電機(jī)停止，泥漿泵變頻器報(bào)F025故障，且該故障可以消除，重新啟動(dòng)后依然出現(xiàn)相同的故障，泥漿泵無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。拆除皮帶輪負(fù)載端，純電機(jī)運(yùn)行，故障現(xiàn)象還是一樣，排除負(fù)載端扭矩原因。

3 處理經(jīng)過(guò)

綜合考慮到西門子6SE71變頻器F025對(duì)應(yīng)的故障為L(zhǎng)1相短路或接故障，UCE停機(jī)，針對(duì)該故障解析，處理故障從短路和接地故障著手，且采用先易后難、先排查外部線路后檢查變頻器的原則，具體檢修過(guò)程如下：

①拆開電機(jī)端及VFD房端動(dòng)力線接線，分別測(cè)量相間絕緣以及對(duì)外殼絕緣，用1000MΩ絕緣電阻表測(cè)量發(fā)現(xiàn)電機(jī)端三相無(wú)短路、未接地，VFD接線母排端三相相間未短路、未接地;

②故障F025有可能是CUVC板接觸不良或者檢測(cè)有問(wèn)題，故該MP1變頻器的CUVC控制板，未發(fā)現(xiàn)明顯故障或者松動(dòng)現(xiàn)象;

③排除了CUVC故障，問(wèn)題指向ICD和IGBT，故拆除三相電容以及阻容吸收板、功率觸發(fā)板ICD，檢查三相12塊IGBT，未發(fā)現(xiàn)明顯的燒損故障，測(cè)量三相二極管之間電壓均在0.273v，I和II相電阻值RCE=738kΩ，而III相下端兩塊IGBT的RCE=368kΩ，與其他幾組IGBT阻值相差太大，懷疑很可能該組IGBT損壞，故更換了III相下端兩塊IGBT，同時(shí)考慮到中間II相的觸發(fā)板ICD沒(méi)問(wèn)題，故更換II和III相的ICD板。

當(dāng)重新安裝完成進(jìn)行測(cè)試時(shí)，依然報(bào)F025，故障未消除，L1相是故障的I相的可能性加大，因?yàn)镮I相和III相之間互換了ICD板，III相更換了兩塊可能有問(wèn)題的IGBT，故障還是F025，如果是觸發(fā)板ICD或者IGBT故障的話，可能便是沒(méi)有動(dòng)過(guò)的只有I相了。

因?yàn)镮相的IGBT沒(méi)有問(wèn)題，如果故障點(diǎn)在I相的話可能性是I相中的ICD板，且II相確定沒(méi)有問(wèn)題，上一步中已經(jīng)更換II和III相的ICD，故障未排除，故下一步恢復(fù)III相ICD，將II相ICD與I相ICD進(jìn)行更換，并且列出了這樣更換后結(jié)果的兩種可能性：

①如果故障F025未消失，證明該故障不是IGBT活著ICD引起的，查找其他可能原因;

②如果有故障，但故障代碼是F026，那證明故障點(diǎn)是I相的ICD板，因?yàn)楦鼡Q了I相的ICD到了II相，轉(zhuǎn)移了故障點(diǎn)，這樣的結(jié)果只要尋找相應(yīng)的完好的ICD板更換I相的ICD板故障便能解決。

但當(dāng)更換I相和II相ICD板后故障未消失，還是F025，這個(gè)結(jié)果便排除了上一步中對(duì)ICD和IGBT故障的可能性，且該故障已經(jīng)不是單相的故障問(wèn)題，應(yīng)該是檢測(cè)單元處故障導(dǎo)致的。

通過(guò)對(duì)西門子6SE71變頻器的各檢測(cè)控制板的研究以及可能引起該故障的各種可能性分析，可能性的CUVC板、ICD板、IGBT三大部件均被排除，剩下可能性較小的電流互感器，但現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有新的電流互感器備件，拆下來(lái)檢查電流互感器外觀未發(fā)現(xiàn)損壞點(diǎn)，故采取互換排除法進(jìn)行測(cè)試，即T1、T2、T3相互調(diào)換，變成T3、T1、T2，并列出三種假設(shè)：如果更換后故障還是顯示F025，證明故障與電流互感器無(wú)關(guān);如果故障顯示F026，證明故障為T1（即I相的電流互感器）;如果故障顯示F027，證明T2相電流互感器損壞。當(dāng)互換進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試時(shí)，逐漸給定泵沖后，泥漿泵運(yùn)

轉(zhuǎn)正常，當(dāng)給定90沖時(shí)，依然未報(bào)任何故障。連接皮帶輪進(jìn)行負(fù)載測(cè)試，泵沖SPM 120，泵壓24MPa，持續(xù)兩小時(shí)，未報(bào)任何故障，問(wèn)題解決，根源是電流互感器性能不良，老化導(dǎo)致，僅僅更換電流互感器相序后解決問(wèn)題，以后該互感器還有可能引起故障，需要引起重視，新的電流互感器配件到井后需要進(jìn)行更換，防止出現(xiàn)類似的問(wèn)題。

鉆井設(shè)備的故障分析，主要還是針對(duì)相對(duì)應(yīng)的原理進(jìn)行分析處理，適當(dāng)?shù)牟扇∨懦ā⑻娲ǖ却胧?，可以起到事半功倍的效果。?duì)西門子變頻器的各種元件的功能需要有深入的認(rèn)識(shí)，能夠判斷元件的損壞與否，性能優(yōu)劣造成的現(xiàn)象，有針對(duì)性的處理。

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地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（geothermal management system）是為實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

我司深井地?zé)岜O(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列介紹：

1.0-1000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通表和存儲(chǔ)表）／0-3000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)（普通顯示，只能顯示溫度，沒(méi)有存儲(chǔ)分析軟件功能）

2.0-1000米深井淺層地溫能監(jiān)測(cè)（采集器采用低功耗、攜帶方便；物聯(lián)網(wǎng)NB無(wú)線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；單總線結(jié)構(gòu)，可擴(kuò)展256個(gè)點(diǎn)；進(jìn)口18B20高精度傳感器，在10-85度范圍內(nèi)，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米深井分布式多點(diǎn)深層地溫監(jiān)測(cè)（采用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)細(xì)分兩大類：1.井筒測(cè)試 2.井壁測(cè)試）

4.0-2000米NB型深井液位／溫度一體式自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和液位兩個(gè)參數(shù)，MAX耐溫125攝氏度）

5.0-7000米全景型耐高溫測(cè)溫成像一體井下電視（同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和視頻圖片等）

6. 微功耗采集系統(tǒng)／遙控終端機(jī)——地?zé)豳Y源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)／地?zé)峁芾硐到y(tǒng)（可在換熱站同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度／流量／水位／泵內(nèi)溫度／壓力／能耗等多參數(shù)內(nèi)容，可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，24小時(shí)無(wú)人值守）

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