海洋石油模塊鉆機(jī)陸地調(diào)試配電方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

顏志琦(湛江南海西部石油合眾近海建設(shè)有限公司 廣東 湛江 524057)

一、模塊鉆機(jī)主要用電設(shè)備

1.600V交流變頻驅(qū)動設(shè)備

泥漿泵：配置數(shù)量，2臺。每臺泥漿泵配置600kW交流變頻電機(jī)2臺。

鉆井絞車：1臺。配置800kW交流變頻電機(jī)2臺。

轉(zhuǎn)盤：1臺，配置800kW交流變頻電機(jī)1臺。

頂驅(qū)：1臺，配置800kW交流變頻電機(jī)1臺。

由于是變頻電機(jī)，對供電頻率的要求不高，只需要在調(diào)試前對變頻器進(jìn)行設(shè)定即可。

2.480V60Hz用電設(shè)備

480V60Hz包括空壓機(jī)、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、輸送泵、振動篩、離心機(jī)以及上述600V設(shè)備的輔機(jī),由于電機(jī)的繞組特性，此類設(shè)備不能直接接入50Hz電網(wǎng)，否則會發(fā)生電機(jī)電流過大而燒壞電機(jī)的現(xiàn)象。

3.230V60Hz用電設(shè)備

主要是鉆機(jī)的照明，電機(jī)加熱器以及一些控制回路，此類設(shè)備通常可以接入230V50Hz電網(wǎng)。

4.115V60Hz用電設(shè)備

鉆機(jī)的火氣系統(tǒng)供電、CCTV、內(nèi)部對講系統(tǒng)及電控系統(tǒng)的控制回路，跟230V 60Hz設(shè)備一樣，基本可以不考慮電網(wǎng)頻率的影響。

二、用電設(shè)備功率及調(diào)試工況

1.用電設(shè)備功率要求

通過對正常鉆井作業(yè)、高泵沖及高泵壓作業(yè)、倒劃眼作業(yè)及處理井下事故修井作業(yè)等四個工況的設(shè)備用電分析，如果要進(jìn)行全工況的模擬調(diào)試，供電方案需要滿足下列幾個條件要求：

功率要求2344.00 kW 1136.10 kW 70.72 kW 4.40 kW 15.00 kW用電設(shè)備600V用電設(shè)備480V 60Hz正常用電設(shè)備480V 60Hz應(yīng)急用電設(shè)備UPS 110V用電設(shè)備230V用電設(shè)備

由于陸地調(diào)試和海上鉆井作業(yè)存在鉆井液不同（淡水和泥漿的區(qū)別），以及陸地氣候較海上穩(wěn)定，輔助設(shè)備啟停較靈活等情況，功率要求沒有將電網(wǎng)損耗（5%）計(jì)算在內(nèi)。

2.調(diào)試工況

平臺作業(yè)照明：利用模塊鉆機(jī)上的照明系統(tǒng)為鉆機(jī)建造提供室內(nèi)及夜晚照明，不但方便各專業(yè)建造施工，也可作為檢驗(yàn)照明系統(tǒng)持久和穩(wěn)定性的方法。

單機(jī)調(diào)試：設(shè)備安裝完畢后，在建造場地內(nèi)對各系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備所具備的單機(jī)可測試功能進(jìn)行檢驗(yàn)的過程，最終目的是達(dá)到模塊鉆機(jī)各系統(tǒng)功能聯(lián)合試驗(yàn)所應(yīng)具備的條件，為接下來的陸地和海上聯(lián)合調(diào)試工作奠定基礎(chǔ)。在此單機(jī)調(diào)試期間，設(shè)備的所有控制功能、顯示功能及接口均應(yīng)按調(diào)試大綱和產(chǎn)品操作手冊的要求進(jìn)行全面的測試，并由業(yè)主、具有資質(zhì)的認(rèn)證單位以及產(chǎn)品的供貨或合同方共同進(jìn)行陸地完工確認(rèn)。在單機(jī)測試結(jié)束后，應(yīng)由測試方對設(shè)備進(jìn)行斷電、清潔和保養(yǎng)，為下一次設(shè)備的運(yùn)行做準(zhǔn)備。

陸地聯(lián)合調(diào)試：在完成鉆井設(shè)備、機(jī)械、動力、電氣部分等設(shè)備單機(jī)調(diào)試后，根據(jù)建造現(xiàn)場實(shí)際情況，盡可能模擬模塊鉆機(jī)鉆完井作業(yè)工況對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行帶負(fù)荷聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)檢驗(yàn)。其目的是通過模擬鉆完井作業(yè)可能的作業(yè)負(fù)荷對動力、水、電、高低壓泥漿系統(tǒng)、鉆井機(jī)械、排污系統(tǒng)等設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合試驗(yàn)，以檢驗(yàn)這些設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。這也是一次設(shè)備的磨合過程。

三、陸地建造場地配電系統(tǒng)及配電方案

陸豐132模塊鉆機(jī)建造場地的10.5kV，380V，230V電網(wǎng)終端遍布了整個建造場地。根據(jù)現(xiàn)在資源狀況，擬定了適合各工況調(diào)試的配電方案，如下圖所示：

四、配電方案實(shí)施

1.平臺作業(yè)照明情況下，柴油發(fā)電機(jī)組不啟動，所有照明設(shè)備由場地230V岸電供應(yīng)，以達(dá)到節(jié)約成本的目的。

2.單機(jī)調(diào)試情況下，所有600V，480V設(shè)備均由柴油發(fā)電機(jī)提供電力，實(shí)踐證明，1250kW的柴油發(fā)電機(jī)能提供足夠的電力完成泥漿泵此類大型設(shè)備的調(diào)試。單機(jī)調(diào)試情況下，通常不啟用10.5kV的場地岸電，避免投入人力去進(jìn)行中壓電的啟用和看護(hù)。柴油發(fā)電機(jī)根據(jù)調(diào)試需要隨時啟動，一定情況下節(jié)約了調(diào)試成本。

3.陸地聯(lián)合調(diào)試需要采用多路供電，600V變頻設(shè)備主要由場地岸電通過降壓變壓器供給，并且需要提前設(shè)置好變頻器相關(guān)參數(shù)。480V60Hz用電設(shè)備必須由柴油發(fā)電機(jī)供給，從發(fā)電機(jī)出來的600V60Hz電通過模塊鉆機(jī)自身配置的600V/480V變壓器降壓到480V60Hz供給480V用電設(shè)備使用。在這里，230V設(shè)備用電也可以通過鉆機(jī)自身配置的480V/230V變壓器供給。此過程需要集中投入人力去看護(hù)中壓配電，柴油發(fā)電機(jī)組，以適應(yīng)持續(xù)的調(diào)試需要。

結(jié)束語

針對陸豐132模塊鉆機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的配電方案，在滿足了各種調(diào)試的需求條件下，可以靈活調(diào)配岸電資源和柴油發(fā)電機(jī)資源，也可以避免頻率的人員配置調(diào)整，達(dá)到了預(yù)期完成調(diào)試目標(biāo)、節(jié)約成本的要求。