浅谈70DBS 钻机常见电控系统故障诊断与处理

白志鸿

（川庆钻探工程有限公司川东钻探公司，重庆401120）

1 概述

70DBS 钻机作为国内深井、超深井勘探的重要装备，存在设备昂贵、故障诊断困难、维修费用高等特点，电控系统故障长期依赖厂家上井处理，耗时长，成本高，时常影响生产进度。因此，提高现场对故障的快速诊断与处理能力，对保障油气勘探生产具有重要意义。

2 电控系统常见故障诊断与处理

2.1 发电机组无法启动故障

发电机组无法启动故障常见原因包括柴油机进空气、执行器故障、24V 直流电源故障、AC 模块故障、速度传感器故障以及线路连接故障等。

当发生启动故障时，首先通过仪表盘检查启动时各项参数，若启动转速、油压均正常则可排除柴油机进空气和齿轮传感器损坏故障。其次检查启动时执行器有无输入信号，若有输入信号则执行器故障，更换即可；若无输入，则检查AC 模块到执行器的线路有无断路和错接。最后检查AC 模块有无输入、输出信号，包括24V 直流电源、速度传感器信号和熔断器，判断是否为模块故障。直流电源电压不足、速度传感器安装不到位或损坏是发电机组无法启动最常见原因。

2.2 发电机不能发电故障

发电机不能发电故障常见原因包括励磁板故障、励磁回路故障、旋转整流器故障、熔断器烧坏等。发电机原理图如图1 所示。

首先，用万用表检查励磁板PC11 有无输出信号，若励磁信号输出正常则可能为励磁回路或励磁机故障，重点检查航空插头连接情况和旋转二极管好坏；若励磁板无输出信号，则检查变压器T08 工作情况，若T08 输入电压正常，则是PC11 板坏，需更换PC11 板。如果励磁回路和部件均完好，则可能发电机剩磁不足，需要给发电机充磁。充磁有两种方式：一种是在停车状态下用12V 直流电源充磁，另一种则在发电机运转状态下强行励磁，继而建立磁场，恢复正常发电。

图1

2.3 通讯故障

电动钻机通讯系统主要由VFD 房PLC、ET200、司钻操作室PLC、ET200、通道切换板、DP 总线和DP 头组成，宏华ZJ70DBS钻机通讯系统如图2 所示。

图2

通讯系统发生通讯故障时，常常会出现触摸屏会显示###，无法查看或输入参数，PLC 上SF、BF 灯亮红灯，变频器面板上显示故障代码F082。首先可以通过切换通道检查另外一通道是否正常，若另外一通道依然故障，则检查司钻操作室内DP 总线和DP 头及其连接是否规范可靠；若无故障，则检查VFD 房内DP 通讯总线，检查时从DP 线末端开始依次置DP 头开关至终端ON 位，排查故障点。若此时PLCSF 灯灭，故障消除，则检查置终端位DP 头之后的通讯线路；若故障仍未消除则检查通道切换板和PLC。如果设备运转过程出现中个别设备停机或系统故障，重启设备后恢复正常，则可能是接触不良或电磁干扰，重点检查DP 接头和屏蔽。刀口式DP 头容易造成接触不良，单芯通讯线铜芯易折断，动力线和通讯线屏蔽措施不到位易造成电磁干扰，这就要求技术人员在搬家安装时要避免对DP 线曲折和挤压，通讯线和动力线分开布置，避免电磁干扰，建议使用多芯线通讯线和螺栓压接式DP 头，降低通讯故障发生概率。

3 结论及建议

70DBS 钻机是一款技术成熟、性能较优越、适用于各种复杂工况的钻机，由于钻机工作环境恶劣，电控系统发生故障概率较大，对现场管理、维护人员技术水平要求较高。为帮助钻井现场快速诊断故障，恢复生产，建议如下：

（1）熟练掌握钻机电控系统的结构、原理，有助于快速找到故障点，排除故障后及时总结，制定预防措施。

（2）钻机搬迁、拆卸、安装频繁，设备安装时要保证安装精度。

（3）严格将动力线和通讯线分开铺设，做好屏蔽，减少电磁干扰。

（4）通讯系统使用多芯通讯线和螺栓压接式DP 头，提高通讯系统的可靠性。

（5）加强设备的日常检查、维保，保持设备干净卫生，发现设备隐患及时处理。