摘要：在分析了石油钻机专用变频器的主要技术性能，结合自身在石油钻井行业中的经验，多角度论述了变频器在石油钻井中应用中的常见问题及解决方法，最后探讨了钻井用变频器故障检修应该注意的问题，希望对于今后全面提升石油钻井设备管理水平有所帮助。
关键词：变频器，石油钻井，设备故障，解决措施
1 引言
随着我国石油勘探开发水平技术的不断提升，变频器由于其优势在石油钻井设备的电机应用越来越广泛，能有效降低对于电网的冲击，保障钻井设备电机的使用寿命有效延长，能节省维护费用，减本增效，提升效率。但在具体的应用实践过程中，还存在着一系列的应用问题，这结合自身的工作经验提出了变频器在钻井设备应用的有效对策。
2 石油钻机专用变频器的主要技术性能
2.1 质量控制技术
当前，石油钻机的专用变频器往往都是利用矢量控制技术，能进行测量以及控制交流电机的电流，并借助于定向原理实现电流控制。其中，对于越高的起动转矩，这样就会存在着相应响应速度越快的转矩，能实现较高的精度，以及较强的负载能力。
2.2 单元并行技术
针对钻机变频器驱动的电机容量来说，其往往保证具有较大的功率输出，其往往都是利用多个单元开展并联输出来实现。相比而言，往往比传统方式有着更大的输出功率。其中，对于1200kW/600V逆变器来说，则是通过八个逆变器进行单元并联输出，要求控制在相互单元的电流低于5%的范围，电流的平均流量系数则是为0.96。
2.3 柔性电路拓扑技术
其中，针对1200kW/600V变流器的情况来说，逆变电路往往都是借助于网点箝位NPC、电平电路等情况，能满足输出较高的电压情况，还能有助于实现谐波电压变化率的有效降低。
3 变频器在石油钻井中应用中的常见问题及解决方法
3.1 特殊环境下的短路问题
如果工况环境比较恶劣，这样就应重视短路事故的情况。比如，如果在海拔位置很高的区域，或者昼夜温差较大的沙漠地区，这些都容易出现凝结而造成短路。因此，一定要配置相关的空调设备，来有效改善变频器的工况，并进行相关的通风处理，以便维系好变频器的正常化运行。另外，还应重视结合实际情况，提升检测的频率，满足常温的工况要求，不断满足变频器的正常化安全运行要求。
3.2 石油钻机有两种类型的生产线
针对石油钻机中所存在的数字量控制线、模拟信号线来说，应保证其两种导线相距十厘米以上，防止出现相互干扰的问题。在进行设计石油钻机的情况下，合理化配置线路槽，实现扭曲或屏蔽模拟信号控制线，往往都是满足一端接地且进行悬挂处理。另外，在进行长距离输送的过程中，还应加强数字量控制线所涉及到的中间设备的传输问题。
3.3 变频器内部电路的不良接触问题
结合钻井项目的特点，在进行安装以及拆卸钻井设备的过程中，肯定存在着变频器的机房、控制柜的不同程度的震动、冲击等情况，这样容易出现内部电路松动的问题，或者存在着电路接触不良等。因此，为了有效解决上述问题，则使用具有减震效果的橡胶垫，以便有效降低由于震动而造成的不良情况。另外，在进行搬运的过程中，则应重点落实好如何处置控制柜以及机房，避免由于精力不集中而引发问题。在具体的移动环节，谨遵轻拿轻放的原则，避免外力冲击。钻机安装完毕后，则应在全方位检查设备的基础上，方可进行通电试用。
3.4 变频器在内部环境影响下的问题
结合钻井行业的发展实际情况来看，肯定往往都面临着较为恶劣的自然环境，钻机的变频器往往都是要求在较为极端的工况下运行，不可避免会受到液体、腐蚀性气体以及粉尘等方面的影响，这些自然环境则会造成内部电路的短路、绝缘以及老化等方面的问题。在上述基础上，则应重视变频器环境的分析，并结合实际来提出有效措施，合理优化周边的环境温度、干湿度的参数，保证设备能够在恒温恒压下工作的要求，这样方可有效延长变频器设备的工作寿命，符合钻井作业的实际需求。
4 钻井用变频器故障检修研究
4.1 故障排除前的检查处理
在具体故障排除之前，检修人员则应开展必要华的检查处理工作，在较为全面的检查的基础上，方可进行拆卸以及检查工作，方可大大提升故障排除的针对性。首先，结合变频器损坏的外部实际情况以及周边环境来观察，具体就故障原因进行判断，积极实现和操作人员的相互沟通，判断是否存在程序错误以及违规问题，并结合错误代码进行逐一化的排除，明确故障原因，为后续的维修工作奠定良好的基础。
4.2 故障排除与变频器拆卸
在进行故障部位以及原因的判断的基础上，维修人员则应综合考虑各种影响因素，并非仅从自身的经验来进行维修，在全面的排查基础上，避免出现盲目化的拆除修理工作，否则，还容易造成控制柜内部情况的二次损伤，容易出现更大的问题。维修人员往往都是初检外部损坏的情况的基础上，根据其外部特征来进行是否有机组内部损坏以及短路等情况，而后进行相应的电路板的检查工作，判断其是否存在着烧焦、损坏等问题。结合变频器外部的情况，以及相关的故障原因情况下，方可以按照相关的规范要求进行拆卸处理，而后处理相关的故障部件，来开展有针对性的维修工作，进行逐一的故障排除处理。在上述的过程中，则应通过必要的方式来进行详细的记录，进行故障点的相应调试工作。在具体的故障点维护的环节，则应从实际情况出发来进行维修步骤的记录，在有条件的情况下，可以采用视频方式记录，这样能更好地实现装配、拆卸工作的机密性要求。
5 总结
综上所述，当前我国的石油钻井技术已经获得了很大的进步，相比于国外先进石油公司还依然存在较大的差距，变频器在钻井领域中具有广泛的应用，其对于石油钻井发展具有很强的重要作用。但当前针对变频器的维修管理方面依然存在很大不足，还应结合实际来有效提升技术，以便为钻井作业奠定良好的基础，满足石油企业的快速发展要求。
参考文献：
[1] 钟坤祥. 钻井泵变频器故障分析处理[J]. 中国化工贸易, 2019年3期.
[2] 曹杰. 石油钻井行业中电气设备的质量管理、维护及故障消除[J]. 中国化工贸易, 2019年26期.