電氣講義修復(fù)的

引見人：電儀訊設(shè)計部2006年5月29日海洋石油電氣系統(tǒng)和設(shè)計的引見匯報提綱一、電氣系統(tǒng)總體引見二、如何進展電氣系統(tǒng)的分析三、對典型電氣設(shè)備的引見四、電氣設(shè)計各個階段的引見五、電氣知識點一、電氣系統(tǒng)總體引見油田概略電力系統(tǒng)引見電源系統(tǒng)供電系統(tǒng)主要電氣設(shè)備電力系統(tǒng)的維護電力系統(tǒng)引見電力系統(tǒng)引見主電源電氣系統(tǒng)通常采用集中供電方式，在平臺或FPSO上設(shè)一座獨立的主電站，主電站設(shè)3臺無刷勵磁同步原油發(fā)電機〔6.3kV，50Hz三相三線中性點絕緣〕。主電站除了為正常的生活、消費供電外，還可以利用設(shè)置的升壓變壓器，經(jīng)過單點電滑環(huán)和海底電纜向其它平臺供電。發(fā)電機通常有一臺備用。某些工況時需啟動備用發(fā)電機。各種主機驅(qū)動的思索電力系統(tǒng)引見應(yīng)急電源通常設(shè)一臺柴油機驅(qū)動的無刷勵磁同步發(fā)電機作為應(yīng)急電源，當(dāng)主電源失電后的４5秒之內(nèi)，應(yīng)急發(fā)電機組應(yīng)自動起動，并向應(yīng)急負荷延續(xù)供電至少18小時。該應(yīng)急發(fā)電機的另一個作用是供主電站“黑起動〞之用。電力系統(tǒng)引見不延續(xù)電源系統(tǒng)(UPS)作為暫時應(yīng)急電源以便在主電源和備用應(yīng)急電源發(fā)生缺點時,給通訊、火災(zāi)控測及儀表控制等系統(tǒng)供電至少半小時。電力系統(tǒng)引見操作電源 為保證整個電氣系統(tǒng)的平安操作，真空開關(guān)〔VCB〕和空氣開關(guān)〔ACB〕的合閘電源來自其進線處的操作電壓互感器〔CPT〕，跳閘電源來自UPS，電壓均為110V。電力系統(tǒng)引見供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)的詳細分布情況請參見電氣系統(tǒng)總單線圖〔1〕電壓等級與頻率電壓等級分為以下幾種:10.5kV 3Ph 3W 50Hz6.3kV 3Ph 3W 50Hz 400V 3Ph 3W 50Hz230V 3Ph 3W 50Hz115V 1Ph 2W 50Hz電力系統(tǒng)引見用電設(shè)備的電壓等級，主要由它們的負荷大小來確定:功率大于220kW的電動機及各種設(shè)備選用的電壓等級為6.3kV，3Ph，3W，50Hz。功率介于0.15～220kW之間的電動機及各種設(shè)備選用的電壓等級為380V，3Ph，3W，50Hz。功率0.15kW以下的電動機選用220V，3Ph，3W，50Hz的交流電源。照明系統(tǒng)，電伴熱系統(tǒng)，空間加熱器等均為220V，2Ph，2W，50Hz的交流電源；35kV，10.5kV，6.3kV開關(guān)柜和400V開關(guān)柜內(nèi)控制電源為110V，1Ph，2W，50Hz。電力系統(tǒng)引見電力系統(tǒng)的維護為保證供電的可靠性,電力系統(tǒng)配置可靠的維護,并采用多功能繼電器和綜合維護器。詳細如下：〔1〕主發(fā)電機維護優(yōu)先脫扣、欠壓、過壓、過流(長延時、短時、瞬時)、逆相序、不平衡電流、逆功率維護、差動維護等。〔2〕主變壓器差動、過高溫、過流〔長延時，瞬時〕、優(yōu)先脫扣維護等。油浸式變壓器(主變)瓦斯維護差動過高溫過流(長延時瞬時)優(yōu)先脫扣維護〔3〕匯流排聯(lián)絡(luò)斷路器長延時過流、瞬時過流維護?！?〕匯流排維護每段6.3kV，10.5kV及低壓匯流排，都裝自動絕緣檢測安裝?！搽姲闊嵯到y(tǒng)除外，只裝零序電流維護〕。電力系統(tǒng)引見電力系統(tǒng)優(yōu)先脫扣油田電力系統(tǒng)優(yōu)先脫扣功能應(yīng)統(tǒng)籌規(guī)劃，要防止從FPSO一次性將井口平臺全部負荷放入一組脫扣的作法，以防止無謂的井口平臺斷電及應(yīng)急發(fā)電機頻繁啟動。電力系統(tǒng)引見主要電氣設(shè)備〔1〕中壓配電盤〔6.3kV/10.5kV/35kV〕中壓配電盤為室內(nèi)安裝，金屬外殼，其防護等級至少為IP23。主開關(guān)可采用真空式，電機的主回路可采用真空接觸器加熔斷器的方式?！?〕動力變壓器動力變壓器的方式應(yīng)為干式，其絕緣等級為F級，防護等級至少為IP23?！?〕低壓配電盤及馬達控制中心低壓配電盤為金屬外殼，防護等級不低于IP23，對于功率小于50kW的電機啟動器，最好采用抽屜式。電力系統(tǒng)引見〔4〕電機對于小于220kW的電機采用400V供電。5kW以上電機那么皆配置電機的空間加熱器?！?〕電伴熱系統(tǒng)電伴熱系統(tǒng)是為工藝消費設(shè)備的各種油管線提供防凍維護和保溫加熱。電伴熱系統(tǒng)應(yīng)有漏電檢測和維護功能，各設(shè)備的防護等級和防爆要求必需滿足所處場所的要求。〔6〕照明系統(tǒng)照明分為正常和應(yīng)急兩種。正常照明由主配電盤供電，應(yīng)急照明由應(yīng)急配電盤供應(yīng)，而應(yīng)急照明中有一部分自帶蓄電池作為暫時應(yīng)急照明，其任務(wù)時間不得少于30分鐘。電力系統(tǒng)引見輔助導(dǎo)航系統(tǒng)系統(tǒng)組成導(dǎo)航系統(tǒng)由霧笛、導(dǎo)航燈、監(jiān)控盤、電池組、光控開關(guān)及霧笛開關(guān)組成。系統(tǒng)電源由應(yīng)急照明小功率配電盤引來。導(dǎo)航系統(tǒng)的作用，是用聲光信號對來往的飛機、船只以警示，以保證飛機、船只及平臺的平安。電力系統(tǒng)引見電氣設(shè)備防護等級電氣設(shè)備外殼的防護等級，根據(jù)其安裝場所，應(yīng)滿足API和IEC有關(guān)規(guī)范的要求。室內(nèi)的電氣設(shè)備外殼的防護等級的最低要求應(yīng)滿足IP23。室外和敞開甲板上的電氣設(shè)備外殼的防護等級的最低要求,普通應(yīng)為IP56或IP55,但當(dāng)處于露天或遭到雨水、海浪沖淋的場所的電氣設(shè)備,應(yīng)適當(dāng)?shù)靥岣咂浞雷o等級,從而滿足其所處環(huán)境的要求。電力系統(tǒng)引見電氣設(shè)備防爆等級根據(jù)APIRP500規(guī)范規(guī)范，將FPSO和平臺場所劃分為Class1,Division1、Class1,Division2和非分類區(qū)。根據(jù)規(guī)范要求,應(yīng)防止在任何危險區(qū)域或處所安裝電氣設(shè)備。假設(shè)無法防止,那么應(yīng)根據(jù)需求選用適當(dāng)?shù)姆辣姎庠O(shè)備。電力系統(tǒng)引見防爆電氣的類型及標志如下:本質(zhì)平安型(Exi)隔爆型(Exd)通風(fēng)、充氣型(Exp)增安型(Exe)在Class1,Division1類危險區(qū)可選用通風(fēng)、充氣型(Exp)、隔爆型(Exd)和本質(zhì)平安型(Exi)。在Class1,Division2危險區(qū)可選用增安型(Exe)、通風(fēng)、充氣型(Exp)、隔爆型(Exd)和本質(zhì)平安型(Exi)。二、如何進展電氣系統(tǒng)的分析電氣系統(tǒng)分析電氣系統(tǒng)分析負荷計算短路電流計算潮流分析計算大電機起動壓降計算電氣系統(tǒng)分析電氣負荷計算引見：設(shè)計公司已實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的負荷計算的規(guī)范化文件和計算方法的編制任務(wù)，并已運用在最近一些工程中.其特點是：以需用系數(shù)法為負荷計算的方法。按照延續(xù)，延續(xù)，備用等不同工況選取各自系數(shù)。結(jié)合了以往的閱歷和國外公司的負荷計算算法。主要作用是負荷的統(tǒng)計和計算，可對主電站和應(yīng)急電站容量進展校核，也可對變壓器容量進展校核。對電氣設(shè)備容量的校核，還要根據(jù)電氣系統(tǒng)的潮流計算。電氣系統(tǒng)分析詳細特點：電機負荷不再采用銘牌功率計算，而是根據(jù)機械軸功率、效率和功率因數(shù)折算電功率。負荷計算中不但統(tǒng)計有功功率kW，還統(tǒng)計無功功率kVAR，突出視在功率和功率因數(shù)的準確統(tǒng)計。適當(dāng)思索了備用設(shè)備對負荷計算的影響。思索了電潛泵，注水泵等較大負荷的逐年電負荷的影響，電潛泵的功率按照鉆完井提供的數(shù)據(jù)，如無特殊要求，不再打系數(shù)。根據(jù)油田規(guī)模，適當(dāng)思索電網(wǎng)損失系數(shù)。通常情況不再思索同期系數(shù)的影響。電氣系統(tǒng)分析電氣系統(tǒng)分析電氣負荷計算需求討論和容易遇到的問題：負荷計算方法值得討論。應(yīng)急負荷與必要負荷的劃分和確定概念較為模糊，對應(yīng)急發(fā)電機組容量確實定有影響，但應(yīng)急發(fā)電機組的容量通常被大電機啟動容量要求所固定。電伴熱容量和照明小功率容量比較容易被低估，特別在渤海灣中北部油田，電伴熱實踐容量較大，并已被實踐證明。UPS的容量也容易被低估，UPS和電池的容量在校核后能夠需求調(diào)整。電氣系統(tǒng)分析短路電流計算對電力系統(tǒng)進展短路計算主要是運用EDSA軟件分析計算來完成。采用計算方法根據(jù)IEC63/60909。IEC63主要用于校核發(fā)電機出口端三相短路電流。IEC60909主要用于計算結(jié)果對比及不對稱短路電流計算。電氣系統(tǒng)分析潮流分析計算系統(tǒng)在正常負載時的潮流計算電氣系統(tǒng)分析大電機起動壓降計算起動方式：全壓起動星三角起動自耦變壓器起動軟起動*對于大功率電機首先進展全壓起動壓降計算，對于不滿足15％或20％起動過程最大壓降要求的，思索負載類型，選擇適宜的起動方式重新進展起動壓降計算，以確定合理的起動方式。*電源阻抗取發(fā)電機的X’或(X’+X〞)/2。*電機起動功率因數(shù)在未得到廠家資料前通常取0.25。*電機起動電流倍數(shù)普通取5.5～8。*計算方法：阻抗分壓法電氣系統(tǒng)分析電氣系統(tǒng)諧波分析緣由手段影響電氣系統(tǒng)分析接地系統(tǒng)的分析和選擇主要根據(jù)以下要素：1、中性點不接地系統(tǒng)依然運用普遍，在各項目的允許時還是優(yōu)先選擇中性點不接地系統(tǒng)。2、在系統(tǒng)的電容電流超標時，思索采用電阻接地系統(tǒng)，接地電阻的計算和確定大于等于系統(tǒng)最大單項接地電容電流值，以處理燃弧過電壓的問題。3、即使系統(tǒng)電容電流不超標，電阻接地系統(tǒng)的運用也有所添加，主要還是從降低系統(tǒng)過電壓的角度來思索。4、直接接地系統(tǒng)也有運用。工程情況概述三、對典型電氣設(shè)備的引見發(fā)電機發(fā)電機發(fā)電機電站的啟動和運轉(zhuǎn)主要引見主電站如何進展“黑啟動〞。電站的啟動是在無電時的啟動，稱為“黑啟動〞從無電形狀到主發(fā)電機運轉(zhuǎn)的操作程序如下：發(fā)電機電站的并聯(lián)運轉(zhuǎn)把同步發(fā)電機并聯(lián)至電網(wǎng)的過程稱為投入并聯(lián)，或稱為并列、并車、整步。在并車時必需防止產(chǎn)生宏大的沖擊電流，以防止同步發(fā)電機遭到損壞、電網(wǎng)蒙受干擾。

◆并車前必需檢查發(fā)電機和電網(wǎng)能否適宜以下條件：

①雙方應(yīng)有一致的相序；

②雙方應(yīng)有相等的電壓；

③雙方應(yīng)有同樣或者非常接近的頻率和相位。

◆假設(shè)以上條件中的任何一個不滿足那么在開關(guān)K的兩端，會出現(xiàn)差額電壓，假設(shè)閉合K，在發(fā)電機和電網(wǎng)組成的回路中必然會出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊電流。

◆上述條件中，除相序一致是絕對條件外，其它條件都是相對的，由于通常電機可以接受一些小的沖擊電流。

◆并車的預(yù)備任務(wù)是檢查并車條件和確定合閘時辰。通常用電壓表丈量電網(wǎng)電壓，并調(diào)理發(fā)電機的勵磁電流使得發(fā)電機的輸出電壓U=U1。再借助同步指示器檢查并調(diào)整頻率和相位以確定合閘時辰。發(fā)電機卸載的概念卸載來維護哪些設(shè)備，發(fā)電機，原動機，變壓器卸載哪些負荷，能否需求減產(chǎn)。卸載的程度，能否要滿足一臺發(fā)電機脫機形狀下進展可靠的卸載維護。卸載的邏輯和指令由哪里來實現(xiàn)，在主電站還是在配電盤。中壓盤中壓盤其它變壓器電纜四、電氣設(shè)計各個階段的引見工程情況概述概念設(shè)計：電氣系統(tǒng)最根本確實定工程情況概述根本設(shè)計：電氣系統(tǒng)的總體要求明確〔總規(guī)格書〕電氣系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計和計算分析進展確定〔電力系統(tǒng)各種計算，電負荷確定〕電氣設(shè)備的技術(shù)要求明確〔設(shè)備類規(guī)格書〕遵照的規(guī)范和規(guī)范明確〔規(guī)格書〕電氣設(shè)備的容量數(shù)量技術(shù)目的明確〔設(shè)備清單，單線圖，設(shè)備數(shù)據(jù)表〕主要電氣設(shè)備的尺寸和布置明確，電氣間的尺寸確定對電氣資料可以進展估算，并到達一定的準確率〔概算料單〕如何做好本階段任務(wù)：抓住兩點:方案：要在技術(shù)上進展充分的交流和比較，方案要可行和優(yōu)化費用：和方案相關(guān)，和概算料單程度相關(guān)