淺析溫度和濕度對電動鉆機VFD房的影響

蘇展翔等

摘 要：全電動鉆機的VFD房是整套電動鉆機的控制核心，它里面包含有發電機控制系統、PLC控制系統、變頻器、MCC系統、變壓器等部分，整個生產和生活用電都需要經過VFD房來控制和轉換。VFD房里面的電氣設備對房內的的溫度、濕度要求很高。VFD房溫度長期過高會導致電氣元件絕緣層老化、使用壽命降低，嚴重時設備會因溫度過高自我保護而停止運行；甚至會燒壞設備。VFD房內溫度低、濕度大會導致在電氣元件上產生凝露，降低元件的絕緣性能，通電時易發生短路燒壞電氣元件。

關鍵詞：溫度 濕度 凝露 短路

中圖分類號：TU713 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0062-01

隨著自動化技術的發展，大功率可控硅技術的成熟及運用，大功率變頻器以其高度的可控性及節能性等諸多優勢在石油開發行業得到廣泛的應用，全電動鉆機正逐步取代了由柴油機作為動力的機械鉆機。江蘇鉆井30159JS隊30DB全電動鉆機，于2010年由寶雞石油機械廠配套生產，電控系統由西安海爾海斯配套組裝，變頻器采用西門子6se70系列變頻器，發電機是CAT 3512B系列發電機。該設備自出廠來一直在江蘇揚州地區作業，氣候多雨潮濕，特別是進入夏季，室外問題經常達到35℃以上，濕度達到90%以上。由于設備配套時VFD房沒有配備獨立的除濕機，房內的空調除濕效果差，導致雨季VFD房的濕度很難控制。自2010年至今該隊發生的幾次設備故障都與VFD房內濕度過大有直接的關系。如何合理控制好VFD房的溫度和濕度是電氣設備能正常運行的關鍵。

1 該隊幾次典型的設備故障發生時的天氣、工況及過程

2012年7月8日，連續半個月的陰雨天，空氣濕度很大。完井作業時，發電工在變頻器暫停使用的間隙違章用濕拖把清潔VFD房地面，致使VFD房內空氣濕度非常大。當司鉆開啟絞車變頻電機，發現設備不能正常運行，最后檢測為西門子6SE70變頻器進線柜6塊快熔全部燒壞，整流柜可控硅觸發板（PCC板）燒壞，整流柜6塊可控硅燒壞。

2012年8月5日，持續陰雨天。一開固井候凝，變頻器停止使用了十幾個小時，而VFD房的空調仍處于制冷模式，溫度只有19℃，由于VFD房內外溫差大，致使室外的濕氣通過門縫和開關房門時在室內設備上凝結，司鉆啟動1#泥漿泵，設備不能正常運行，最后檢測為西門子6SE70變頻器整流柜可控硅觸發板（PCC板）燒壞。

2013年6月25日，持續陰雨天，進行搬家安裝作業，VFD房頻繁有人出入，導致室內空氣濕度大、設備受潮，設備安裝好試運轉設備時，發現2# CAT 3512B無電壓輸出，盤變頻電機不能正常啟動，最后檢測結果為發電機控制柜發電機勵磁版燒壞，轉盤變頻器整流柜可控硅觸發板（PCC板）燒壞。

2 對這幾次故障的總結

2.1 設備配套時存在不足

該套設備配套時沒用充分考慮到江蘇地區多雨潮濕的氣候特點，VFD房內沒有配備獨立的除濕機，安裝的特靈TTA075ADEA風管送風式空調沒有獨立的除濕模式，導致雨季VFD房的濕度很難控制。

2.2 VFD房的使用人員和現場電氣師對全電動鉆機VFD房使用經驗和管理經驗缺乏

（1）使用者主要是發電工容易延續機械鉆井配電房的工作模式，用濕拖把和濕抹布來清潔VFD房，設備運行是經常出入VFD房，VFD房門不關嚴實。

（2）現場的電氣師在發現VFD房內濕度大的時候不能找出有效的解決方法來降低濕度。

2.3 氣候和環境因素

江蘇地區雨季多雷雨臺風。雨季下暴雨時，雨水會不可避免的從門縫進入VFD房內。施工現場的粉塵濃度大很大，粉塵吸附在電路板上，當電氣元件上面有水氣或者凝露時，這些雜質增強了水氣的導電性，很容易使電氣元件在通電時發生短路，燒壞設備。雨季搬家安裝容易使VFD房內設備受潮。

3 在高溫高濕地區怎么控制好VFD溫度和濕度及防止設備受潮發生故障的預防措施。

（1）VFD房必須配備專業的帶數字顯示的除濕設備和專業的防爆空調，濕度和溫度能直觀的從顯示器上的讀數讀出。

（2）確保現場操作人員會真確的使用除濕機和空調，使VFD的溫度應嚴格控制在20℃-30℃，濕度控制在50%以下

（3）電氣師定期對空調和除濕機進行檢查。清理空調濾網和檢查空調出水管是否暢通，確保空調運行正常。

（4）對崗位操作人員進行培訓，讓他們明白VFD操作規程和使用注意事項，房內嚴禁濕拖把或濕抹布搞衛生，只能用專門的吸塵器和防靜電刷搞衛生。

（5）確保VFD房門的密封性能良好好，在高溫高濕天氣應盡量減少開關VFD房門的次數。

（6）當VFD房內變頻器全部停止使用時，應該及時關閉空調，這樣可以避免室內外溫差大導致設備受潮。

（7）VFD停用后重新啟用前必須方進行除濕，濕度降規定值才能開啟設備。

（8）雨季要對VFD房的基礎進行墊高，四周挖排水溝，防止積水進入VFD房。

4 結語

溫度和濕度對VFD房的影響在不同的地區、不同的氣候有比較大的差異，發生的故障也不同，關鍵是管理者要找到問題的關鍵所在，對癥下藥，并且對每次故障進行總結分析，積累經驗才能防止和預防故障的再次發生。

參考文獻

[1] 西門子矢量控制大全[S].

[2] 西安海爾海斯.ZJ30DB中文說明書[S].

[3] 范永勝，王暇.電氣控制與PLC應用[M].北京：中國電力出版社，2005.

[4] 王延才.變頻器原理及應用[M].北京：機械工業出版社.endprint