电动钻机操作规程

ZJ50D直流电驱动钻机电气操作规程

为了保证ZJ50D直流电驱动钻机的安全生产，防止电气事故，使电力更好地为钻机服务，了解电的基本知识和规律，特别是安全用电的规律，具有特别重要的意义。所以编写此规程，以提高生产作业人员的安全用电意识和自身保护能力；保证钻机正常运行。

第一部分：井场电气系统的安全使用

一. 钻井系统的安全用电技术分析

钻井系统的安全用电主要指钻井井场生产和营地生活用电的安全性。不论勘探或开发，不论海洋或陆地，只有装备上的差异，电气防护上是没有差别的，根据钻井的生产工艺，其触电危险程度属于第一类。由于井架高，钢铁结构，操作人员工作于金属钻台和高空井架；搬迁频繁；设备移动和变动频繁；工作环境在户外，条件潮湿等，因此属于国家规定中的严酷条件下户外场所的电气设施。

（一）ZJ50D直流电驱动钻机设备用电概况

ZJ50D直流电驱动钻机是用三台CAT3512交流发电机组作为整套钻机的动力源，采用交流——SCR——直流的动力传输方式，把600V 50Hz三相交流电整流成0—750V持续可调的直流电以驱动绞车和泥浆泵。

在ROSS HILL CONTROLS的SCR系统中配有一台1250KV A的变压器，用以把600V 50Hz的交流电降为380V 50Hz的交流动力用于整套钻机的交流用电设备（钻台区、固控区、油水罐区、生活区等）。

（二）ZJ50D直流电驱动钻机设备的安全用电

整套钻机的电气设备，有用直流电作动力的，也有用交流电作动力的；有低压380V的设备，也有高压600V的设备。为了安全用电，必须注意下列有关事项：

1.严格执行本电器操作规程和安全措施，每搬迁一次，投运前必须严格

按规定进行试验和检查，合格后方可投入电网运行；

2.井场、营地动力用线和照明用线必须使用电缆或架空线，导线绝缘性

能良好，井架及钻台上动力照明线不许使用明线敷设，必须穿管敷设或铠装电缆敷设，以防漏电；

3.用电设备的不带电金属外壳等应固定牢固并良好接地；保护接地装置

完整，接地电阻合格。

4.各种开关须挂牌、上锁，并有专人保管钥匙；

5.严格按照电动机安全运行要求中的规定进行操作；

6.电缆绝缘性能应良好，跨路的电缆要架高或埋入地下0.3m；井场电缆

要有电缆槽或电缆桥架，严禁使用铝芯电缆；

7.在超过安全工作电压12V以上的用电设备上工作时，没有绝缘工具时

不准带电作业；带电作业必须两人一起进行，一人操作，一人监护，操作500V以上电器，必须带防护用具；

8.驱动绞车和泥浆泵的并励直流电动机运行时严禁失磁，防止飞车；

9.通往井场各处的电源，在SCR房中均应设开关，如发生井喷现象，应

立即把上述电源切断，必要时断开总电源；

10.井架在竖立安装前，必须做好接地；雷电发生时不许在井架上工作。（三）井场电气设备的保护接地

1.配电设备、发电机、电动机（交流、直流）、灯具外壳、SCR房体等都

应作保护接地；

2.不能将值班房、SCR房、发电机房等金属结构作为接地连接体；

3.垂直接地体应采用角钢、钢管或圆钢，不应用铝导线作接地体或地下

接地线；

4.保护接地装置的接地电阻应不大于10Ω

5.每次作业搬迁安装完毕，由持证电工检查保护接地装置合格后，才能

正常运行井场电网；

6.在发电机中性点不接地的三相四线制供电电网中，电气设备均采用保

护接地并且接地电阻不大于4Ω。

7. 在发电机中性点接地的三相四线制供电电网中，电气设备均采用保护

接零并且接地电阻不大于4Ω。

二.井场电气设备的安装

电气设备，主要是指钻井施工所采用的发电设备（发电机）、用电设备（电动机、电焊机、照明设施）及电路等，电气设备安装质量的高低，不仅影响钻井施工，而且还关系着作业者的安全与健康。

（一）安装程序

1.发电机房、SCR房、电缆槽就位；

2.在发电机房电缆槽中铺设发电机动力输出电缆及控制电缆并连接到位；

3.在电缆槽中铺设直流动力电缆、20芯及37芯控制电缆并连接到位；

4.在电缆槽中铺设钻机交流用电设备的动力及控制电缆并连接到位；

5.安装用电设备、照明灯具；

6.铺设接地线；

7.检查安装质量，电网供电。

（二）安装质量

1.发电机应安装在专用的发电房内，发电房应有足够的强度以便于运输。

移动式发电房应符合GB2819中的有关规定；

2.发电机组固定牢靠、运行平稳、仪表齐全、灵敏、准确，各处油路连

接密封良好，不渗漏，发电机外壳良好接地且接地电阻小于4Ω；

3.井场动力电路采用YCW型耐油橡套电缆，照明电路采用YZ型电缆；

4.钻台、固控系统、油水罐区、井控装置等的电器设备、照明灯具应设

分开关控制，远程控制台、探照灯应设专线；

5.井场到水源处的电源线应架设在专用电杆上，高度不低于3.0m，并设

漏电断路器控制；泵房、钻井液循环罐上的照明灯具应高于底座面（罐面）

2.5m；电缆线应有防止与金属摩擦的措施；

（三）注意事项及安全要求

1.登高架设线路、安装电器设备时，作业人员必须戴好安全带；

2.电缆应全部铺设在电缆槽内并且其绝缘性能良好；

3.供电嘻按路不得从油罐上通过；

4.电缆与分支插接箱、用电设备等应用防爆接插件连接；

5.所有电气设备均应保护接地，其接地电阻不大于4Ω；

6.井场所有电气设备均应符合防爆要求；

7.防爆区外的开关应安装在专用的开关箱内，并选用规格相符的熔断器

及保险丝，不得用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝；

8.防爆灯安装必须牢固，灯罩及护网必须齐全。电源线出口应朝下并密

封，防止进水；

9.供电线路进值班房、锅炉房、材料房、消防房等各种活动房时入室处

必须加绝缘护套；房内线路应用绝缘材料固定。

三.井场动力及动力传输设备

井场动力传输设备由发电机控制系统、可控硅（SCR）整流系统、励磁系统、变压器和电动机控制中心组成，这些系统都集中在SCR房内。因此，SCR房担负着整套钻机的电力转换和电力传输。

交流发电机的使用与维护

1.交流发电机起动前的准备

①首先看发电机和其接线桩是否清洁，如不清洁，应用0.2兆帕（2个大

气压）的干燥压缩空气吹净各部分；

②拆去发电机定子绕组连接电缆，用1000V兆欧表绕组的对地绝缘电阻，

阻值应大于1MΩ/KV；

③检查发电机输出接线盒内电缆接线、脉冲采集接线和执行机构接线是否正确、牢固；

④用工具对发电机转子进行盘车，检查有否被卡和相互摩擦的地方；

⑤合上HOC电路开关；

⑥检查发电机外壳接地是否良好和完整。

2.交流发电机起动中的注意事项

①接通电源前必须提醒在场人员注意安全；

②起动后在怠速状态下，发电机的输出电压应为300-350V，柴油机转速在

1026RPM左右，发电机起动后必须严密观察发电机输出电压是否稳定；

③发电机转子运行在1500RPM时，发电机的输出电压应为600V 50Hz。

3.交流发电机的安全运行要求

①严格控制发电机的运行温度，因为过热不仅会处使定子绕组绝缘老化，

缩短使用寿命，还可能因绝缘损坏造成事故。因此必须保持发电机各部分温度不超过最高允许温度；

②发电机在运行之前必须测试定子绕组的绝缘电阻，绝缘电阻必须大于1MΩ/KV；

③几台发电机并列运行时，每台发电机出力应一样，调整电压应能调节发电

机的无功输出；

④发电机及有关电器设备非带电金属外壳均应接地并且接地电阻不大于4Ω；

⑤发电机运转部件必须加护罩且完好，安装牢固。

4. 交流发电机的维护

①检查发电机是否严重振动；

②检查电缆有无破损和腐蚀，用手检查发电机定子及定子出线电缆的温度；

③确认发电机运转过程无过热现象；

④用清洁干燥空气吹除杂物污垢，保持发电机清洁；

SCR系统的维护

1.每日的检查内容：

①检查所有正在运行的SCR柜及发电机控制柜上的指示灯；

②测试接地故障监测电路；

③检查SCR的鼓风机，观察空调运行情况；

④用手检查未运行发电机和电动机的加热器；

⑤观察直流电动机能耗制动接触器；

⑥通过励磁柜上的电流表观察直流电动机的励磁电流；

⑦检查应急灯是否充电；

⑧经常检查线路是否有磨损、电缆是否存在老化、接插件是否有松动；

⑨观察所有仪表的运行情况。

2.每周的检查内容：

①清洗所有空调和SCR控制柜的空气过滤器；

②检查司钻控制台是否密闭，司钻控制台和脚踏调节器的空气压力是否正

常；

③把司钻控制台的门和脚踏调节器固定牢固；

④在司钻控制台上检查空气通道上的干燥器；

⑤检查线路上所有接插件、直流电动机接线盒是否潮湿；

⑥检查线路上所有接插件是否插接牢固；

⑦检查所有电缆是否有与钢结构相摩擦的地方；

⑧检查所有SCR控制柜和发电机控制柜柜门是否关好，门锁是否灵活；

⑨观察直流模块点131的波形。

3.钻机搬迁并安装后，电网运行前的检查内容（所有接插件都没有插上时）

①紧固母线的所有螺栓；

②检查所有插头是否密封；

③必要时打开发电机接线端盖，清扫接线桩；绝不能用水！！

④检查电缆接头处是否连接牢固；

⑤检查所有断路器进出线连接螺栓是否紧固；

⑥清扫SCR房内所有控制柜内部；

⑦检查端子排上所有导线连接是否紧固；

⑧600V/380V变压器中性点必须接地。

四.井场用电设备

（一）直流电动机

直流电动机是工业企业常用的用电设备。其作用是把电能转换成机械能，在直流电驱动钻机中，直流电动机担任着驱动绞车和泥浆泵的任务，其种类很多，按励磁方式可分为串励直流电动机、并励直流电动机、它励直流电动机、复励直流电动机等。本台50D直流电驱动钻机采用的是它励直流电动机。直流电动机的使用与维护

1.直流电动机起动前的准备

①首先看电动机是否清洁，如不清洁，应用0.2兆帕（2个大气压）的干燥

压缩空气吹净各部分；

②拆去直流电动机电枢绕组连接电缆，用1000V兆欧表测量绕组的对地绝

缘电阻，阻值应大于1MΩ/KV；

③检查接线盒内20根电缆芯接线是否正确、牢固；

④连接上电动机电枢绕组电缆，连接一定要正确、紧固；

⑤风机运行是否正常；

⑥传动装置和被电动机带动的负载是否良好，用工具对电动机进行盘车，

检查有否被卡和相互摩擦的地方；

⑦在励磁柜上观察是否已给电动机励磁绕组通电；

⑧检查电动机接地装置是否良好和完整。

2.直流电动机起动中的注意事项

①接通电源前必须提醒在场人员注意安全；

②接通电源之前就应做好切断电源的准备。一只手转动手轮，一只手放在

紧急停车按钮上；万一接通电源后出现不正常情况则立即按下紧急停车按钮。

3.直流电动机的安全运行要求

①严格控制电动机的运行温度，因为电动机过热，不仅会处使绝缘老化，

缩短使用寿命，还可能因绝缘损坏造成触电事故。因此必须保持电动机各部分温度不超过最高允许温度；

②电动机在运行之前必须测试绝缘电阻，绝缘电阻必须符合要求；

③电动机在运行时电压调节必须平稳；

④电动机及有关电器设备非带电金属外壳均应接地并且接地电阻不大于4Ω；

⑤电动机应有防雨措施，运转部件必须加护罩且完好，安装牢固。

4.直流电动机的维护

①检查电动机是否严重振动；

②观察电动机换向器和电刷以保证正确的换向；如有必要，清扫整流子；

③确认冷却风扇电机运转正常；

④检查电缆有无破损和腐蚀；

⑤确认电动机运转过程无过热现象；

⑥检查并直流电动机的励磁电流；

⑦持续运转后检查轴承是否过热，如轴承不是密封的用适当的油脂润滑轴承；

⑧用清洁干燥空气吹除杂物污垢，保持电动机清洁。

（二）交流电动机

交流电动机是石油企业不可缺少的动力设备，在工业电力拖动中占有重要地位，交流电动机尤其是异步电动机的应用非常广泛。异步电动机可分为绕线式电动机和鼠笼式电动机，在50D电驱动钻机中应用的全部是防爆鼠笼式电动机。每台异步电动机的机座上都装有一块铭牌，铭牌上标出了电动机的主要技术数据。

三相异步电动机的使用与维护

1. 三相异步电动机起动前的准备

新安装或久未运行的电动机，在使用之前必须坚持电动机和起动设备是否良好，传动装置的转动是否灵活，接线是否正确等。具体应着好下列几项工作。

①首先看电动机是否清洁，如不清洁，应用0.2兆帕（2个大气压）的干燥

压缩空气吹净各部分，如无压缩空气，也可用皮老虎吹或用干燥抹布除去灰尘；

②拆去直流电动机电枢绕组连接电缆，用500V兆欧表测量定子绕组的对地

绝缘电阻，阻值应大于1MΩ/KV，额定电压为380V的电动机，绝缘电阻必须大于0.5MΩ才能运行；

③检查电动机定子绕组的连接法是否正确（Y连接或Δ连接），电源电压、

频率是否与电动机铭牌相符；

④连接上电动机定子绕组电缆，连接一定要正确、紧固；

⑤起动设备的接线是否良好、正确，电动机运行前必须对起动设备作操作试验；

⑥传动装置和被电动机带动的负载是否良好，对电动机进行盘车，检查有

否被卡和相互摩擦的地方；

⑦检查电动机接地装置是否良好和完整。

2.三相异步电动机起动中的注意事项

①接通电源前必须提醒在场人员注意安全；

②接通电源之前就应做好切断电源的准备。万一接通电源后出现不正常情

况则立即停电检查。

本套50D直流电驱动钻机中所有三相异步电动机的起动方式全部采用的是全电压直接起动，因此，连续起动的次数不能过多，尤其功率较大的电动机，随时注意电动机的温升情况。

3.运行中三相异步电动机的监视和维护

三相异步电动机的故障，大部分是通过声音、温度和焦臭味体现出来，所以在监视中必须注意以下几个方面：

①电动机在运行中，声音是否出现异常；

②保持电动机清洁，经常检查其温升情况；

③注意电动机是否发出焦臭味，如果有的话应立即停机；

④定期检查电动机定子绕组的绝缘情况，如发现绝缘过低，应立即进行干燥处理；

⑤经常检查电动机外壳接地装置是否牢固；

⑥异步电动机起动器中的保护装置要定期检查，定期作保护试验，以免造

成保护装置误动作；

⑦三相异步电动机严禁缺相运行。

4.三相异步电动机的安全运行要求

①严格控制电动机的运行温度，因为电动机过热，不仅会处使绝缘老化，

缩短使用寿命，还可能因绝缘损坏造成触电事故。因此必须保持电动机各部分温度不超过最高允许温度；

②电动机在运行之前必须测试定子绕组对地绝缘电阻，绝缘电阻必须大于0.5MΩ；

③电动机的运行电压应平稳，电压波动应在正负7%以内，三相电压和电

流应基本平衡；

④电动机及有关电器设备非带电金属外壳均应接地并且接地电阻不大于4Ω；

⑤电动机应有防雨措施，运转部件必须加护罩且完好，安装牢固。

（三）交流电焊机

交流电焊机的主要组成部分是电焊变压器。这种变压器具有低电压、大电流的特点，从电弧焊的原理可以知道，电弧燃烧时，由于工作电压仅30V 左右，一般不会发生触电事故，而当电弧熄灭时，焊钳与工件之间的电压在70V 以上，因此为了防止触电事故，电焊工人应戴帆布手套，穿胶底鞋。

交流电焊机二次侧线路经常流过很大的电流，而且二次线路需要经常移动，线路容易遭到破坏。为了安全，二次侧线路应采用软绝缘线。

交流电焊机使用安全要求：

1. 交流电焊机一次侧额定电压有380V的，也有220V的，使用时必须注意这一点；

2. 交流电焊机一次侧和二次侧绕组的对地绝缘电阻必须分别在0.5MΩ、

0.2MΩ、以上，低于此值应对电焊机作干燥处理；

3. 电焊机的供电回路、焊接回路的接头及电线应符合要求；

4. 电焊机的活动部分及电流指示器应清洁、灵活，保持无灰尘、锈污。

五.低压配电设备

（一）低压配电柜的使用与维护

1. 配电柜所标明的回路名称和用途应与实际相符；

2. 配电柜门应加锁，并由专人管理；

3. 配电柜应由电工定期进行检查和维护，由专人操作，操作人员应掌握安全

用电基本知识，能进行停送电操作，具备排除一般故障的能力；

4. 操作人员应作到：

①运行前应检查电气设备和保护设备，保证保护装置正确动作；

②用电设备停用的应拉闸断电；

③负责检查井场的电气设备、线路和配电柜运行情况，发现问题及时

处理，保证配电柜清洁；

④搬动用电设备时应先切断电源。

5. 更换配电柜内熔断器熔体时，严禁用不符合原规格的熔体代替。

（二）配电柜安全要求

1. 配电柜金属外壳必须接地并且接地电阻应小于10Ω；

2. 配电柜前地面应设置绝缘胶垫。

第二部分：防止触电的安全规程

安全第一，预防为主，是安全用电的基本方针，因此安全用电非常重要。

一.绝缘工具

电工上把电阻率大于107Ω.m的材料称为绝缘材料，用这些材料将带电体封护起来，实现带电体之间、带电体与其他物体之间和与人体之间的电气

隔离，防止相间、对地短路和人身伤亡。这就是绝缘保护。

通常在井场用的绝缘工具有绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫和绝缘站台。（一）绝缘手套

绝缘手套是一种最常用的绝缘工具，每次使用前要对绝缘手套进行外观检查，观察是否有穿孔、损坏。绝缘手套必须有制造厂家的测试合格证书。新手套测试后可使用12个月，要建立测试档案，保留资料。备用手套必须标明“备用手套——测试前不要使用”标志。严禁用低压绝缘手套操作高压设备。（二）绝缘垫和绝缘站台

绝缘垫用特种橡胶制成，厚度应大于5mm，表面应有防滑槽纹，最小尺寸应大于0.8m×0.8m。

绝缘站台用木板或木条制成，最小尺寸应大于0.8m×0.8m。

二.安全防护间距

为防止人体接触或接近带电体造成触电事故、防止火灾和各种短路事故，在带电体与地面之间、带电体与其他设施之间、工作人员与带电体之间、带电体与带电体之间必须保持一定的安全距离。

（一）线路间距

架空线路导线与地面或水面的距离应大于5m，经过居民区时，架空线路导线与地面的距离应大于6m。

（二）设备间距

变配电设备中带电体相间及对地间距应大于15mm（空气绝缘）。（三）检修间距

为了防止在检修工作中，人体及其所携带的工具除及或接近带电体，必须保证足够的检修间距。

在低压工作中，人体及其所携带的工具与带电体的距离应不小于

0.1m。在线路上工作时，人体及其所携带的工具与邻近带电导线的距离应不小于1.0m。在架空线路附近进行起重工作时，起重机具（包括被吊物）与导线之间的距离应大于1.5m。

三.警告方式

警告方式采用安全色，几何图形、安全标语或标牌等标志以提醒工作人员注意，也可使用隔离手段，警告工作人员不要进入可能发生伤害的工作区域。

有人在工作时，必须在电源开关上挂上“禁止合闸，线路有人工作”的标示牌，防止出现误送电。

四.停电工作防触电规程

电气工作应尽量在不带电情况下进行，在全部停电的线路或设备上工作，应具有清醒的头脑和警惕性，在部分停电的线路或设备上工作，必须明确停电的范围和带电部分的位置，对不能确认是否有电的地方要视其为带电。

电气作业必须两人或两人以上的人员进行。

停电作业在作业前必须完成停电、验电、挂接地线和挂标示牌等安全措施以防止作业人员在工作时触电。

五. 带电工作防触电规程

带电作业触电危险性大，如因特殊情况必须带电作业时，必须经有关领导批准。为保证作业过程中的人身安全，带电作业必须满足以下要求：

1.带电作业必须由经过培训的人员担任，并且派有经验的电气人员监护；

2.工作人员应穿长袖衣服并站在绝缘垫上，严禁穿短裤、背心带电作业；

3.所有使用的工具必须有绝缘手柄；

4.将可能碰触的其他带电体用绝缘物隔离，防止相间及对地短路；

5. 带电作业必须在良好环境下进行。恶劣环境条件下严禁进行带电作业；

6.作业人员处于精神恍忽、思想不集中等状态下，严禁进行带电作业。

带电作业必须两人或两人以上的人员进行，严禁一人进行带电作业。