淺談海洋平臺(tái)配電裝置的布置

張彥朋

海洋石油工程股份有限公司 (上海 200335）

海洋油氣平臺(tái)上配電裝置很多，按照平臺(tái)的規(guī)模、工藝需要、設(shè)備功能和使用情況分別布置在以下配電裝置室：高壓配電裝置室、正常低壓配電裝置室、應(yīng)急低壓配電裝置室、應(yīng)急發(fā)電機(jī)室、變壓器間、電容器間、蓄電池間、實(shí)驗(yàn)室、機(jī)修間、儲(chǔ)藏室、CO2滅火裝置室、FM200氣體滅火系統(tǒng)、工作間、鉆井用變壓器間、中控室、變頻器控制室、油漆間，等等。本文簡要說明配電裝置在布置時(shí)需要注意的方面。

1 防火要求

根據(jù)生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及其數(shù)量等因素，海洋油氣平臺(tái)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別被劃分為甲類生產(chǎn)廠房。甲類廠房防火墻的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)，耐火極限不應(yīng)低于4 h。高壓配電裝置室要設(shè)置防火門，其耐火等級(jí)至少應(yīng)為二級(jí)，并且防火門應(yīng)向外開，還應(yīng)裝彈簧鎖。防火門應(yīng)該是不可拆卸式的，其最小尺寸按最大不可拆卸部件的高度增加0.5 m，寬度增加0.3 m設(shè)計(jì)。疏散通道門的高度不宜小于2 m，寬度不小于0.75 m。如果高壓配電裝置室跟其他配電室之間有門，則門應(yīng)采用不燃材料制作的雙向彈簧門。[1]配電室長度超過7 m時(shí)設(shè)置2個(gè)門并宜布置在配電室兩端，超過60 m時(shí)應(yīng)設(shè)置3個(gè)門。配電裝置室上方有時(shí)需要設(shè)置噴淋裝置，以防火災(zāi)。防火門應(yīng)該通向易于逃生的梯道、通道。

2 安全凈距

海洋油氣平臺(tái)配電裝置的安全凈距根據(jù)不同級(jí)別的系統(tǒng)標(biāo)稱電壓和配電裝置與不同帶電體的距離來確定，室內(nèi)配電裝置的最小安全凈距應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 室內(nèi)配電裝置的最小安全凈距mm

海拔高度超過1 000 m時(shí)，表中符號(hào)A行的數(shù) 值應(yīng)按每升高100 m增大1%進(jìn)行修正，符號(hào)B，C行的數(shù)值應(yīng)加上符號(hào)A的修正值。A，B，C行的數(shù)據(jù)修正時(shí)均采用A行的數(shù)據(jù)，再分別加到A，B，C行，得到最終的最小安全凈距。裸帶電部分的遮攔高度不小于2.2 m[2-3]。安全凈距主要是防止人員無意接觸到帶電體而引發(fā)觸電事故，保護(hù)人員安全。表1中的安全凈距數(shù)據(jù)是最小要求，實(shí)際操作中最好比這些數(shù)據(jù)稍大，目前設(shè)計(jì)時(shí)一般采用最小安全凈距。另外，海拔校正也比較重要，如果忽略往往存在很大的安全隱患。當(dāng)高壓和低壓配電裝置布置在同一設(shè)備室內(nèi)時(shí)，二者之間的安全凈距應(yīng)不小于2 m。

3 通道

配電裝置室的通道布置應(yīng)便于設(shè)備的操作、搬運(yùn)、檢修和試驗(yàn)。室內(nèi)配電裝置采用金屬封閉開關(guān)設(shè)備時(shí)，各種通道的最小寬度（凈距）宜符合表2規(guī)定。

表2 通道的最小寬度mm

在墻柱的個(gè)別突出處，通道寬度可縮小200 mm；移開式開關(guān)柜不需進(jìn)行就地檢修時(shí)，其通道寬度可適當(dāng)減??；固定式開關(guān)柜靠墻布置時(shí)，柜背離墻距離宜取50 mm；當(dāng)采用35 kV開關(guān)柜時(shí)，柜后通道不宜小于1 000 mm[4]。當(dāng)開關(guān)柜長度超過6 m時(shí)，柜后應(yīng)設(shè)有兩個(gè)出口。與高壓開關(guān)柜無關(guān)的管系禁止貫穿高壓配電裝置室，且高壓開關(guān)柜上方不得設(shè)置燈具和法蘭[3]。屏側(cè)通道不受限制時(shí)寬度為1 m，受到建筑平面的限制或通道內(nèi)有柱等局部突出物時(shí)，屏側(cè)通道寬度為0.8 m。疏散通道門的高度不宜小于2 m、寬度不小于0.75 m。通道的設(shè)置主要是出于安全方面的考慮，當(dāng)操作人員、維護(hù)人員、搬運(yùn)人員等出入配電裝置室時(shí)，應(yīng)無阻礙地進(jìn)行工作，并且不會(huì)輕易引發(fā)安全事故。與高壓配電裝置不同，低壓配電裝置兩個(gè)出口間的距離超過15 m時(shí)應(yīng)增加出口[2]。

4 配電裝置布置

正面面對(duì)配電裝置，其相序排列順序按從左到右、從上到下、從遠(yuǎn)到近為A，B，C，相色標(biāo)志分別為黃、綠、紅3色。斷路器宜選用真空斷路器或六氟化硫斷路器。配電柜宜采用金屬封閉開關(guān)設(shè)備，成套設(shè)備應(yīng)具備的功能有：防止誤分誤合斷路器、防止帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、防止帶點(diǎn)掛接地線、防止帶接地線關(guān)斷路器。配電裝置的布置應(yīng)結(jié)合接線方式、設(shè)備型式、總體布置情況等因素，遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)等原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和檢測。配電裝置底部應(yīng)抬高50 mm，平臺(tái)上一般采用100#的槽鋼，相當(dāng)于抬高100 mm[5]。下面分別參考實(shí)際案例介紹配電裝置布置。

4.1 單排布置

東海海域某輔助平臺(tái)的配電裝置比較少，可以單排布置。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，抽屜式配電屏的屏前最小寬度是1.8 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1 m，屏后操作通道最小寬度是1.2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.6，0.8，1.2 m。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，固定式配電屏的屏前最小寬度是1.5 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1 m，屏后操作通道最小寬度是1.2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.3，0.8及1.2 m。當(dāng)配電裝置比較少或者配電裝置室的空間足夠大時(shí)，可選擇單排布置配電裝置。

4.2 雙排面對(duì)面布置

渤海海域某平臺(tái)采用雙排面對(duì)面的方式布置配電盤。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，抽屜式配電屏的屏前最小寬度是2.3 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1 m，屏后操作通道最小寬度是1.2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是2.1，0.8及1.2 m。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，固定式配電屏的屏前最小寬度是2 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1 m，屏后操作通道最小寬度是1.2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.8，0.8及1.2 m。圖1示例中：上側(cè)的墻上有受限制的突出物，但未超過200 mm，故不考慮其對(duì)通道的影響；抽屜式配電裝置雙排面對(duì)面布置，因不受限制，配電屏的屏前寬度設(shè)計(jì)值為2310mm（＞2.3m），滿足要求。

4.3 雙排背對(duì)背布置

東海海域某平臺(tái)采用雙排背對(duì)背的方式布置配電盤。配電屏不受限制時(shí)，抽屜式配電屏的屏前最小寬度是1.8 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1 m，屏后操作通道最小寬度是2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.6，0.8及2 m。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，固定式配電屏的屏前最小寬度是1.5 m，屏后維護(hù)通道最小寬度是1.5 m，屏后操作通道最小寬度是2 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.3，1.3及2 m。當(dāng)兩排配電裝置屏前都有人操作值班且配電裝置室足夠大時(shí)，可以考慮這種布置方式。

圖1 配電裝置雙排面對(duì)面布置時(shí)屏前屏后距離

4.4 多排同向布置

東海海域某平臺(tái)的配電裝置采用多排同向的布置方式。配電屏不受限制時(shí)，抽屜式配電屏的屏間最小寬度是2.3 m，前排屏前距墻最小寬度是1.8 m，屏后距墻最小寬度是1 m；受限制時(shí)最小寬度分別是2.1，1.6及0.8 m。當(dāng)配電屏不受限制時(shí)，固定式配電屏的屏間最小寬度是2 m，前排屏前距墻最小寬度是1.5 m，屏后距墻最小寬度是1 m；受限制時(shí)最小寬度分別是1.8，1.3及0.8 m。當(dāng)配電裝置足夠多，又希望配電裝置室面積最小時(shí)，可以考慮該布置方式。配電裝置室應(yīng)設(shè)置良好的應(yīng)急通風(fēng)裝置，進(jìn)風(fēng)口避開電氣裝置正上方，以防水滴造成電氣裝置的腐蝕。設(shè)計(jì)初期，計(jì)算高壓配電裝置室內(nèi)所有配電裝置的散熱量，根據(jù)熱值確定空調(diào)送風(fēng)量。配電裝置室內(nèi)的燈具不應(yīng)布置在配電裝置正上方，而應(yīng)合理均勻地布置在通道上方，且避開空調(diào)風(fēng)管等。

綜上所述，海洋油氣平臺(tái)配電裝置的布置在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮配電室空間大小、配電裝置數(shù)量、管線通風(fēng)等因素，結(jié)合規(guī)范關(guān)于防火、安全凈距、最小空間距離的要求等，分情況采用單排布置、雙排面對(duì)面布置、雙排背對(duì)背布置或多排同向布置方式，使之既充分利用配電室空間，又利于平臺(tái)操作人員對(duì)配電裝置的使用和維護(hù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可先比較不同布置方式占用的空間大小，再根據(jù)具體情況選擇適合的布置方式。