海上油田群不停產(chǎn)工況下電力組網(wǎng)方案研究與應(yīng)用

摘 要：電力是海上油田生產(chǎn)的動力來源，為了提高海上油田群供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性，需要將油田群內(nèi)不同的電站平臺并網(wǎng)運(yùn)行。為避免因進(jìn)行電力組網(wǎng)而使平臺油井關(guān)停導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失，研究了兩個獨(dú)立運(yùn)行的電網(wǎng)在平臺油井不停產(chǎn)工況下進(jìn)行電力組網(wǎng)的方案，并對現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：海上油田群；不停產(chǎn)工況；電力組網(wǎng)

中圖分類號：TE48""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A""" 文章編號：1671-0797（2025）02-0023-04

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.02.006

0" 引言

該海上油田群包括一座在產(chǎn)中心平臺EP15-1CEP，一座新建鉆采平臺EP20-4DPP，以及A、B兩個井口平臺，其中EP15-1CEP和EP20-4DPP為兩個裝有發(fā)電機(jī)組的電站平臺。平臺之間通過三條海底復(fù)合電纜連接，分別為從EP15-1CEP至EP20-4DPP、從EP15-1CEP至在產(chǎn)井口平臺A、從EP20-4DPP至新建井口平臺B。兩個電站平臺電力組網(wǎng)前，EP15-1CEP向井口平臺A單向供電，EP20-4DPP向井口平臺B單向供電。為提高電網(wǎng)的供電穩(wěn)定性，需要將兩個獨(dú)立的電網(wǎng)進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行。雖然將在產(chǎn)平臺關(guān)停后進(jìn)行電力組網(wǎng)是最安全可靠的，但由停產(chǎn)帶來的經(jīng)濟(jì)損失將是不可忽視的，于是，開展不停產(chǎn)工況下進(jìn)行電力組網(wǎng)的研究就顯得尤為重要。

1" 現(xiàn)場工況

EP15-1CEP平臺有四臺輸出電壓為10.5 kV的原油發(fā)電機(jī)、一臺輸出電壓為10.5 kV的燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)，為平臺上的負(fù)載設(shè)備提供主電源；EP20-4DPP平臺有兩臺輸出電壓為10.5 kV的燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)組，為平臺上的負(fù)載設(shè)備提供主電源。EP15-1CEP與EP20-4DPP平臺之間通過35 kV海底復(fù)合電纜連接，EP15-1CEP安裝有兩臺升壓電力變壓器（10.5 kV/

35 kV）用于組網(wǎng)，EP20-4DPP安裝一臺升壓變壓器（10.5 kV/35 kV）用于組網(wǎng)。由于EP15-1CEP和井口平臺A之間、EP20-4DPP和井口平臺B之間，兩個獨(dú)立電網(wǎng)都是單向供電，所以本文主要研究的是兩個電站平臺EP15-1CEP和EP20-4DPP之間的電力組網(wǎng)。

2" 電力組網(wǎng)方案研究

由于組網(wǎng)工作需要在兩個電站平臺都具有可操作性[1]，所以此組網(wǎng)方案的研究從以下兩個方面展開。

2.1" 由在產(chǎn)平臺EP15-1CEP向新建平臺EP20-

4DPP送電組網(wǎng)

啟動EP20-4DPP透平發(fā)電機(jī)進(jìn)行待機(jī)，并確認(rèn)中壓盤上發(fā)電機(jī)進(jìn)線斷路器的進(jìn)線端帶電且斷路器處于斷開狀態(tài)，此時需觀察發(fā)電機(jī)進(jìn)線斷路器的進(jìn)線端帶電顯示儀及電壓表工作是否正常。在確認(rèn)兩個平臺上的高壓盤斷路器狀態(tài)顯示正常后，閉合EP15-

1CEP高壓盤出線斷路器，完成EP15-1CEP至EP20-4DPP的海纜送電。

海纜首次送電后需要靜置24 h，其間定時檢查兩個平臺上的高壓盤斷路器狀態(tài)顯示以及海纜接線箱有無異常。

海纜靜置完成后，依次閉合EP20-4DPP高壓盤斷路器VCB001和斷路器VCB004。此時來自EP15-1CEP的電源已經(jīng)送達(dá)EP20-4DPP中壓盤斷路器VCB104，使用核相儀在此斷路器下口位置對來自EP15-1CEP的電源相序進(jìn)行核查。確認(rèn)無誤后，依次閉合中壓盤斷路器VCB104及母聯(lián)斷路器，然后在VCB102與VCB112之間對EP20-4DPP和EP15-1CEP的電源進(jìn)行核相操作。核相操作示意圖如圖1所示。

核相無誤后，依次斷開中壓盤斷路器VCB104以及高壓盤斷路器VCB004，此時，來自EP15-1CEP的電源已經(jīng)退行至高壓盤VCB004上口；然后依次閉合中壓盤斷路器VCB102、VCB104，此時，來自EP20-4DPP的電源已經(jīng)送至高壓盤VCB004下口。

第一步，在高壓盤VCB004處同期合閘，進(jìn)行電力組網(wǎng)：通過對EP20-4DPP透平發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓，觀察高壓盤VCB004同期裝置進(jìn)行同期合閘，實(shí)現(xiàn)EP15-1CEP平臺和EP20-4DPP平臺的電力組網(wǎng)，示意圖如圖2所示。

第二步，在高壓盤VCB001處同期合閘，進(jìn)行電力組網(wǎng)：斷開高壓盤斷路器VCB001，通過對EP20-

4DPP透平發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓，觀察高壓盤VCB001同期裝置進(jìn)行同期合閘，實(shí)現(xiàn)EP15-1CEP平臺和EP20-4DPP平臺的電力組網(wǎng)，示意圖如圖3所示。

2.2" 由新建平臺EP20-4DPP向在產(chǎn)平臺EP15-

1CEP送電組網(wǎng)

斷開EP15-1CEP高壓盤斷路器VCB007，確認(rèn)高壓盤斷路器狀態(tài)顯示正常后，在高壓盤VCB007處同期合閘，進(jìn)行電力組網(wǎng)：通過對EP15-1CEP主發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)頻調(diào)壓，觀察高壓盤VCB007同期裝置進(jìn)行同期合閘，實(shí)現(xiàn)EP15-1CEP平臺和EP20-4DPP平臺的電力組網(wǎng)。示意圖如圖4所示。

3" 組網(wǎng)試驗(yàn)主要操作

3.1" 核相方法[2]

1）首先必須保證變壓器原邊、副邊開關(guān)柜的繼電保護(hù)裝置無故障及報警信息、面板指示燈正常，且母排帶電。

2）在開關(guān)設(shè)備的一次側(cè)核相，保證二次側(cè)電壓相序一致。

3）在核相點(diǎn)采取二次電壓和儀表核對兩個電源對應(yīng)的相序。

通過以上方法，如果發(fā)現(xiàn)兩個電源相序有誤，則對相序錯誤的電源，任意調(diào)換兩根電纜接線位置，接線工藝不變。

3.2" 核相操作

1）工作開始前要對使用的核相儀器、儀表進(jìn)行校核。

2）全面核查核相范圍內(nèi)的設(shè)備設(shè)施是否達(dá)到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)以及是否具備運(yùn)行條件，并核實(shí)核相范圍內(nèi)設(shè)備設(shè)施的調(diào)試及竣工資料。

3）在核相作業(yè)點(diǎn)和設(shè)備前后設(shè)置人工接地安全保護(hù)裝置；作業(yè)核相斷開點(diǎn)，保證兩個電源同相和異相的操作距離和安全距離，核相工作人員進(jìn)入作業(yè)位置并安排作業(yè)器具和儀表接線，布局可靠的安全防護(hù)裝置和警戒護(hù)欄；最后拆除作業(yè)點(diǎn)前后人工接地安全保護(hù)裝置。

4）作業(yè)人員穿戴好高壓絕緣手套、絕緣鞋等個人防護(hù)用品。

以上每個環(huán)節(jié)的操作均應(yīng)按照電氣安全操作規(guī)程和制度執(zhí)行。無論是采用高壓側(cè)直接核相還是二次電壓儀表核相，均要求核相點(diǎn)兩側(cè)電源的A-A相、B-B相和C-C相相序必須一致。

3.3" 配電柜自動準(zhǔn)同期并網(wǎng)

1）將配電柜隔離刀閘進(jìn)行合閘，并檢查同期裝置內(nèi)部測量數(shù)值，確認(rèn)兩側(cè)數(shù)值正常。

2）確認(rèn)高壓開關(guān)柜的“遠(yuǎn)方/本地”選擇開關(guān)在“本地”位置，同期合閘開關(guān)處于“投入”位置。

3）利用同期調(diào)節(jié)選擇開關(guān)選擇需要調(diào)節(jié)的電站，利用升壓/降壓、升頻/降頻調(diào)節(jié)開關(guān)對相應(yīng)的電站進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4）當(dāng)檢測到兩電站滿足準(zhǔn)同期并網(wǎng)條件[3]，斷路器自動合閘，EP15-1CEP和EP20-4DPP兩電站并網(wǎng)成功。

經(jīng)過以上步驟，電網(wǎng)并網(wǎng)成功后，檢查兩個平臺的變壓器差動保護(hù)繼電器和海纜光線差動保護(hù)繼電器[4]。

4" 試驗(yàn)注意事項(xiàng)與應(yīng)急措施

4.1" 注意事項(xiàng)

1）平臺上所有與電力組網(wǎng)工作有關(guān)的新設(shè)備的調(diào)試工作全部完成并驗(yàn)收合格，具備送電條件。

2）單一平臺的EMS系統(tǒng)調(diào)試工作完成，能夠?yàn)榻M網(wǎng)過程中的并網(wǎng)和解列操作提供依據(jù)，保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定。

3）所有組網(wǎng)工作相關(guān)的繼電保護(hù)裝置參數(shù)已按照設(shè)計定值單正確設(shè)定，并校驗(yàn)完成。

4）組網(wǎng)工作涉及的區(qū)域范圍內(nèi)避免有其他作業(yè)活動。

5）組網(wǎng)工作之前對全體參與人員進(jìn)行技術(shù)交底、安全交底，確保相關(guān)人員具有合格的特種作業(yè)操作證書；所有參與人員必須配備合格的防靜電工作服以及必要的勞動防護(hù)用品。

6）所使用的工具、設(shè)備（表1）必須具有相關(guān)的合格及檢驗(yàn)證書，確保能正常使用并在有效期內(nèi)。

4.2" 人員觸電應(yīng)急措施

發(fā)生人員觸電事故，應(yīng)立即采取以下應(yīng)急救援措施：

1）現(xiàn)場目擊人員，應(yīng)立即斷開電源，在未斷開電源前嚴(yán)禁觸及觸電者身體，可用絕緣救生鉤等絕緣體將觸電者與帶電設(shè)備分開；

2）立即撥打救援電話，并根據(jù)觸電者情況開展胸外復(fù)蘇等現(xiàn)場急救，直到專業(yè)救援人員到達(dá)，其間不得隨意搬動觸電者身體；

3）匯報事故經(jīng)過及現(xiàn)場處置情況。

4.3" 火災(zāi)應(yīng)急措施

現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)事故，應(yīng)立即采取以下應(yīng)急救援措施：

1）第一發(fā)現(xiàn)人應(yīng)立即發(fā)起火災(zāi)警報；

2）根據(jù)火災(zāi)類型，使用適當(dāng)滅火器或其他滅火設(shè)備進(jìn)行滅火；

3）隔離失火現(xiàn)場，轉(zhuǎn)移附近可燃物；

4）匯報事故經(jīng)過及現(xiàn)場處置情況。

5" 結(jié)束語

本文對EP15-1CEP在不停產(chǎn)工況下與新建的EP20-4DPP進(jìn)行電力組網(wǎng)的方案進(jìn)行了研究并成功應(yīng)用于實(shí)踐，不僅提高了該油田群電網(wǎng)供電的可靠性，也為油田群的生產(chǎn)經(jīng)營創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)價值。本文的應(yīng)用實(shí)踐為其他油田群不停產(chǎn)工況下進(jìn)行電力組網(wǎng)提供了一種可供借鑒的方案。

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[3] 李強(qiáng)，李鑫，魏澈.海上油氣田群電力組網(wǎng)技術(shù)[J].中國造船，2011，52（增刊1）：218-223.

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收稿日期：2024-09-20

作者簡介：朱海峰（1990—），男，山東人，工程師，從事海上油氣田開發(fā)工程相關(guān)工作。