隨著變頻傳(chuan) 動技術的發展，傳(chuan) 動係統由早期的直流SCR傳(chuan) 動係統逐漸轉變為(wei) 以VFD裝置為(wei) 主的交流傳(chuan) 動係統。相對於(yu) SCR直流係統，交流傳(chuan) 動係統使用的是交流一步電動機，具有節能、維護簡便、防爆性能好（不會(hui) 產(chan) 生火花）、司鑽操作簡便等優(you) 點。基於(yu) 以上優(you) 點，交流傳(chuan) 動係統在石油鑽機上的應用得到迅速發展，在海洋平台的電控鑽機中，已占據絕對地位。

一、 西門子S120變頻器簡介

S120變頻器是西門子公司推出的SINAMICS S係列變頻器的一種，適用於(yu) 各類係統集成和各種工程應用，可為(wei) 所有傳(chuan) 動任務提供全麵解決(jue) 方案。

西門子S120變頻器是基於(yu) 公共直流母線係統的多機傳(chuan) 動運用，其的結構和特殊的性能專(zhuan) 為(wei) 完成複雜的傳(chuan) 動任務而開發。

西門子S120係列采用模塊化設計，具有體(ti) 積小、噪音低、維修方便，集成度高、互換性好、配置靈活等特點，特別適用於(yu) 海洋平台等安裝空間有限的場合。

二、海洋平台鑽機係統介紹

海洋平台鑽機電控係統一般包括電站係統、低壓配電及照明係統、傳(chuan) 動控製係統、PLC控製係統、司鑽操作係統等。

以7000米模塊鑽機（MDR）電控係統為(wei) 例，電站係統一般采用柴油發電機組或者中壓配電盤（通過變壓器降壓）為(wei) 鑽機電控係統提供電源。低壓配電係統為(wei) 模塊鑽機所有用電設備提供所需的低壓電源和應急電源；傳(chuan) 動控製係統主要是鑽機主要傳(chuan) 動設備的控製，包括高壓泥漿泵、絞車、轉盤、送鑽電機等。PLC控製係統作為(wei) 整個(ge) 電控係統的控製核心，全麵控製和監測在網的所有設備，實現自動控製、狀態監測、故障連鎖、數據共享，提高鑽井質量，降低工作強度，減少意外事故發生。司鑽操作係統采用HMI和操作指令元件，主要用於(yu) 司鑽操作和狀態顯示，以及設備故障時的應急處理。

三、經典案例分析

本次我們(men) 通過一個(ge) 項目分析下SINAMICS S120公用直流母線驅動方案。係統采用4台1500KW/690V的基本整流模塊（BLM），為(wei) 各電機模塊提供電源。

基於(yu) 模塊鑽機的結構，S120變頻器被分別放置在DES（鑽機設備模塊）配電間和DSM（鑽機支持模塊）配電間，每個(ge) 配電間設置一台APF就近集中進行諧波治理，消除變頻係統對供電電網的諧波汙染，APF的容量根據諧波計算書(shu) 設置。

基於(yu) 海洋平台電站係統屬於(yu) 微電網特點，采用中央製動櫃進行能耗製動，實現絞車電機的四象限運行。

DSM模塊的設備主要包括三台高壓泥漿泵，根據泥漿泵的運行工況，為(wei) 每台泥漿泵配置一台1200kW/690V電機模塊驅動，采用矢量控製方式，並實現兩(liang) 台電機並聯運行。

DES模塊主要傳(chuan) 動設備包括絞車、轉盤和自動送鑽電機。

絞車兩(liang) 台電機為(wei) 同軸驅動，每台電機各自獨立配置1000KW/690V電機模塊。兩(liang) 台電機可以單機運行，也可以同步運行。

轉盤采用一台電機驅動，配置一台710KW/ 690V電機模塊驅動。轉盤在扭矩釋放期間再生能量通過中央能耗製動係統釋放。

自動送鑽電機為(wei) 當電機驅動，獨立配置S120 AC/AC模塊和能耗製動單元，用於(yu) 自動送鑽狀態下的能耗製動。控製方式采用帶速度反饋的閉環控製，提高了係統的控製精度。

圖為(wei) ：變頻傳(chuan) 動係統網絡拓撲圖

四、總結

隨著相關(guan) 案例的成功應用，S120係列的變頻器在陸地和海洋平台石油鑽機方麵的應用越來越普及。實踐證明，S120變頻器可以大程度地滿足各類鑽機的現場使用需求，同時其模塊化的硬件設計和基於(yu) 全集成自動化（TIA）的軟件係統，使用戶可以靈活的配置控製係統，適用於(yu) 各種複雜應用的場合。不僅(jin) 在海洋平台，陸地鑽機上也越來越多的運用SINAMICS S120傳(chuan) 動係統，以替代停產(chan) 的Masterdrive係列變頻器，取得良好的使用效果。