海洋平臺用應(yīng)急發(fā)電機橇調(diào)試技術(shù)應(yīng)用總結(jié)

田偉，宋健輝，孫道青，崔志勇，王傳磊

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

1 前言

應(yīng)急發(fā)電機組是海上油氣田平臺電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于海上油氣田平臺距離陸地較遠，大多數(shù)海上石油平臺電力系統(tǒng)都處于孤網(wǎng)運行狀態(tài)，當海上平臺主配電系統(tǒng)故障停機后，整個電力系統(tǒng)失電。這時只能啟動平臺電力系統(tǒng)配備的柴油應(yīng)急發(fā)電機組，先為油氣田平臺生產(chǎn)和生活最基本設(shè)備供電。本文以中海油某項目應(yīng)急發(fā)電機橇為例對調(diào)試程序進行詳細介紹。本項目的1套集裝箱式應(yīng)急柴油發(fā)電機組（包括其輔助設(shè)備和系統(tǒng)）以箱體的形式安裝在平臺甲板上為平臺提供應(yīng)急電源。

在平臺主電源失電后45s內(nèi)，應(yīng)急柴油發(fā)電機組能夠自動啟動，并穩(wěn)定在額定電壓/頻率，為平臺應(yīng)急負荷連續(xù)供電至少18h以上。應(yīng)急柴油發(fā)電機為無刷勵磁，現(xiàn)場環(huán)境下，當應(yīng)急機箱體內(nèi)環(huán)境溫度為45℃時，發(fā)電機組能夠滿足12h內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)輸出額定功率1000kW，每12h能在110%額定功率下運行1h。發(fā)電機組的額定功率為1000kW，備用功率為1100kW，連續(xù)功率為820kW。額定電壓為400V（50Hz），電制為三線三相制、中性點不接地系統(tǒng)。保證發(fā)電機通過第三方檢驗，并提供CCS船級社證書。應(yīng)急發(fā)電機組采用箱體形式整橇供貨。

設(shè)備的技術(shù)參數(shù)如表1：

2 調(diào)試準備

(1)動力。電源：220V，50Hz；啟動電源：DC24V。(2)材料。冷卻液；柴油；潤滑油；潤滑脂。(3)人員。設(shè)備調(diào)試負責(zé)人；各專業(yè)調(diào)試工程師；技術(shù)工人；安全監(jiān)督。(4)工機具。(a)儀器儀表：振動儀；噪音儀；萬用表；鉗形電流表：0～5000A；兆歐表500V；紅外線測溫儀；秒表；對講機。(b)廠家專用工具。(5)附屬系統(tǒng)。檢查下列設(shè)備及系統(tǒng)，確認其已調(diào)試完成并能滿足應(yīng)急發(fā)電機調(diào)試使用要求：應(yīng)急低壓配電盤；潤滑油系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；進、排氣系統(tǒng)；干式負荷裝置；調(diào)試需用的臨時設(shè)備、管線和電纜。(6)調(diào)試備件。濾芯；柴油；潤滑油；防凍液等。

表1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3 功能測試

3.1 絕緣檢查

測量定子繞組的冷態(tài)絕緣電阻；測量發(fā)電機空間加熱器絕緣；測量記錄冷卻水加熱器絕緣電阻；測量潤滑油加熱器絕緣電阻。

3.2 功能測試

(1)操作功能測試。儀表功能；開關(guān)和按鈕功能；指示燈功能。(2)安全保護功能測試。(a)報警功能測試：發(fā)電機組無法自動啟動；柴油機三次啟動失?。粷櫥蛪毫Φ?；潤滑油溫度高；柴油發(fā)動機超速；發(fā)電機繞組溫度高；排氣溫度高；冷卻水溫高；冷卻液液位低；冷卻水壓力低；蓄電池電壓低；蓄電池充電失敗；振動大。(b)關(guān)斷功能測試。設(shè)備緊急關(guān)斷（包括速閉閥、緊急停止按鈕等）；滑油壓力低關(guān)斷；柴油發(fā)動機超速關(guān)斷；冷卻水溫度高關(guān)斷。

4 啟動測試

4.1 機組啟動前檢查：(a)檢查設(shè)備滑油、燃油、冷卻液液位，確認正常；(b)檢查柴油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)，確認正常；(c)檢查相關(guān)閥門，確保處于正確位置；(d)檢查機組自動控制系統(tǒng)指示盤，確認處于啟動就緒狀態(tài)；(e)檢查勵磁系統(tǒng)，確認其已隔離；(f)測量定子、轉(zhuǎn)子、勵磁、加熱器的冷態(tài)絕緣，絕緣電阻大于1MΩ。

4.2 機組啟動試驗

(a)檢查勵磁系統(tǒng)，確認其已隔離?，F(xiàn)場啟動，檢查確認百葉窗自動開啟，測試以下參數(shù)：滑油壓力、冷卻液壓力、溫度、燃油壓力、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、頻率、振動、噪音；現(xiàn)場停止，確認百葉窗自動關(guān)閉；遙控啟動；遙控停止；緊急停止。(b)電網(wǎng)失電，應(yīng)急發(fā)電機組45s內(nèi)自啟動功能。(c)啟動試驗應(yīng)在機組無負荷和室溫條件下連續(xù)啟動三次，確認其是否能夠滿足啟動要求。試驗記錄詳見表2。

表2 啟動試驗記錄

5 負載測試

機組帶負載試驗：機組在額定轉(zhuǎn)速下發(fā)電，檢查機組帶負荷運行時各主要指標。分別在25%負荷運行0.5h、50%負荷運行0.5h、75%負荷運行0.5h、100%負荷運行2h和110%負荷運行1h，測試結(jié)果應(yīng)符合機組設(shè)計要求。試驗記錄詳見表3。

表3 負載試驗記錄

6 負載突加突卸測試

負載突加、突卸的順序和幅度按照額定載荷的0%→60%→100%→0%進行。

表4 負載突加突卸試驗記錄

圖1 負載突加突卸試驗瞬態(tài)特性曲線圖

圖2 應(yīng)急發(fā)電機組各部位振動數(shù)據(jù)圖

7 調(diào)試問題

7.1 啟動失敗

問題：應(yīng)急機起機前報故障，內(nèi)層百葉窗未打開，啟動失??；

原因分析：應(yīng)急機控制系統(tǒng)輸入控制電壓過低，不足以打開百葉窗；

解決方法：更換啟動電池組，并對電壓過低電池組外接充電器進行強充電（自帶充電器有保護充電功能，充不進去），即快充。

7.2 遺留問題

機組空氣進口濾器支架需增加襯墊，防止機組振動磨損；增加近控盤狀態(tài)監(jiān)控，增加報警時間顯示功能，具備可追溯性；動力電纜接線口備用葛蘭更換為不銹鋼堵頭；以上問題由生產(chǎn)廠家進行整改。

8 結(jié)束語

在業(yè)主、船級社等各方的現(xiàn)場見證下，依據(jù)報批的調(diào)試程序和表格，完成并通過了包括檢查、功能測試和性能測試在內(nèi)的調(diào)試報驗內(nèi)容，證明本項目的應(yīng)急發(fā)電機組的制造、安裝合格，能夠正常運行且達到設(shè)計要求。應(yīng)急發(fā)電機組作為一種重要的應(yīng)急電源，其能夠在出現(xiàn)停電等電源事故的基礎(chǔ)上作為緊急電源進行使用，并能夠在45s內(nèi)進行一級電力的有效供應(yīng)，從而避免一些不必要的損失。而調(diào)試作為保障設(shè)備正常運行的必須程序，可以對設(shè)備的制造、安裝質(zhì)量進行檢驗，必須嚴格按照批準的程序執(zhí)行。

◆參考文獻

[1] 張永偉，范春壘，余明淦，等. 麗水36-1海洋平臺應(yīng)急發(fā)電機調(diào)試[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2013，(19)：82.

[2] 海洋石油工程設(shè)計指南編委會. 海洋石油工程設(shè)計指南[M].北京：石油工業(yè)出版社，2011.