兆瓦级 Vacon 水冷型变频器在海上钻井船上的应用———兆瓦级 Vacon 水冷型变频器在海上钻井船上的应用

在海上石油钻探行业，往往需要大功率的传动设备，同时工况环境比较恶劣，设备一但停机即意味着巨大的经济损失，因此设备的可靠性面临着极大的挑战。作为全球领先的石油天然气开采及加工系统和设备供应商，National Oilwell*选择Vacon 作为其水冷变频器供应商，切实实现了设备的高效率，高可靠性。

安全节能的动态补偿绞车控制

National Oilwell 向 Vacon 订购的第一批水冷变频器用于 SC Lancer 号钻井船的绞车和顶驱控制。SC Lancer 号建于 1977 年并于 2002 年改造，现属于巴西的Campos Basin 公司。

绞车是一个大型绞盘，通过收放钻井钢丝绳带动钻杆和钻头的升降。而顶驱则是一个大功率电机，在整个钻探过程中带动钻柱旋转升降。

根据需求控制电机速度，可以实现绞车的顺畅运行，并将能量需求更加合理的进行细化分配，从而有效提高设备的可靠性、安全性和工作效率。同时亦可降低电气系统的机电应力，并使电力供应和输配更加灵活。

SC Lancer 号钻井船的绞车由 4 台 850kW 电机驱动，提供 500 吨的提升能力。这 4 台电机由 4台 Vacon NX 系列水冷变频器和 4 台制动斩波器控制，其功率均达1MW。

电机与制动斩波器的组合可实现绞车的动态补偿控制，也就是说，滑轮的升降以及钻探设备的位置补偿可以弥补船体的位移影响并保持钻探位置的稳定。否则，钻头将有可能撞击钻井船底而酿成重大事故。

National Oilwell对该应用的基本要求是，即使系统的某一部分发生故障，整个系统仍可不间断地运行。因此，整个项目的相当大一部分工作都花在了系统的设计和测试上面。

Vacon 水冷型变频器最终证明能够在海上石油开采领域从容应对振动频繁、且非常潮湿的苛刻工况。该产品在应用中体现出高度的灵活性，同时，由于其冷却系统采用水冷模式优化设计，故整体体积比同类空冷型变频器降低约 70%。其冷却液可采用纯净饮用水，能消除系统运转产生的约 95%热量并在机房外散热。

在竞争激烈的市场上，配备 Vacon 水冷变频器的SC Lancer 号凭借卓越的性能成为了巴西当今钻井船舶中的佼佼者。

长期广泛的合作

Vacon 与 National Oilwell 之间的合作可以追溯至 2000 年初。其间，National Oilwell 还为其泥浆泵中配备了 Vacon 水冷型变频器。此外，小型 Vacon NXP 水冷变频器也被用来控制用于移动钻探部件的星形排管器。