海洋石油161平臺主機異常關斷分析

鄭 路 劉傳彬 穆勝軍 張洪濤 王建國 譚靜軒 李丙焱

（中海油能源發展采油服務公司邊際油田作業服務公司 天津 300457）

海洋石油161平臺主機異常關斷分析

鄭 路 劉傳彬 穆勝軍 張洪濤 王建國 譚靜軒 李丙焱

（中海油能源發展采油服務公司邊際油田作業服務公司 天津 300457）

本文通過查找主機異常關斷的原因,確認ABB電站控制系統的關斷邏輯及關斷點的設定值中錯誤,對存在問題的關斷邏輯進行修改,解決不同設備廠家數據接口問題。

主機；關斷 ；邏輯 ；二級卸載；PLC

引言

海洋石油161平臺電站包括2臺原油主機，1臺燃氣機，為有效利用平臺伴生氣，達到節能減排的目的，采用1臺原油機和1臺燃氣機并網運行方式。海洋石油161使用的2臺原油主機廠家為MAK，其關斷系統包括廠家自有的LESS安保系統及ABB電站控制系統。這兩臺主機為海洋石油161升級改造期間新改造設備，在BZ3-2油田復產初期，2臺主機的運行也屬磨合期。在此期間發生2次主機異常關斷，造成平臺失電，關斷原因的查找及關斷系統的研讀變得尤為重要。

1 現象描述

海洋石油161主電站當時為天然氣機A和原油主機C并網運行，負荷約1000KW，其中天然氣發電機A負荷約為425KW，原油主機C負荷約為575KW。

原油主機C機異常停機時顯示報警信息Geno Protect.SHD9735，原油主機C停機，原油主機C停機后觸發二級卸載，剩余油井、海水提升泵等關鍵設備負荷約660KW，造成天然氣發電機A突加約220KW造成低頻跳閘，進而導致平臺失電。

2 原因分析及試驗

根據報警信息初步判斷，原油主機異常停機和9735關斷信號有關，根據MAK主機完工資料顯示，觸發停機關斷信號9735的原因為三相繞組溫度、發電機軸承驅動端、非驅動端溫度超過設定值。根據廠家完工資料，三相繞組溫度關斷值為130℃，電機軸承溫度關斷值為90℃，為此我們進行了相關檢查和試驗。

圖1 MAK廠家資料關于9735的解釋

2.1 檢查發電機C三相繞組溫度曲線，在機組運行期間沒有超過設定值（130℃）。檢查接線端子、傳感器、數據通道沒有發現異常。

2.2 檢查發電機C驅動端、非驅動端軸承溫度曲線，在機組運行期間沒有超過設定值（90℃）。檢查接線端子、傳感器、數據通道沒有發現異常。

2.3 原油主機C機停機時，發現機組的滑油溫度為70℃，高于平時運行值（機組運行時滑油溫度正常值在56℃左右），懷疑其與停機有關，但機組LESS安保系統中滑油溫度停機的設定點為75℃，且機組沒有發出相關的滑油高溫等報警信息，進行初次故障分析時沒有認為這是導致機組停機的原因。通過檢查發現造成滑油溫度偏高的原因是低溫水閥門開度變小，通過調整后正常。組織專業人員對發電機的驅動端、非驅動端軸承滑油進行放油檢測，沒有發現異常。

2.4 檢查ABB控制系統關斷邏輯（PLC程序），發現與MAK完工資料有較大出入，導致未能及時判斷出故障原因。

表1

2.5 通過檢查發現ABB控制系統與9735（發電機保護）相關的邏輯如下圖，共有7個條件可觸發9735,分別為發電機驅動端和非驅動端任一溫度高于100℃；U、V、W三相繞組溫度任一溫度高于145℃；機組滑油溫度高于70℃；機組高溫水溫度高于93℃。

2.6 通過對ABB控制系統組態的研究，發現ABB關斷邏輯中除了三相繞組、發電機軸承溫度超過設定值會觸發9735故障停機信號外，還包括滑油溫度超過70℃、高溫水超過93℃這兩個信號也會觸發9735停機信號。如圖2所示

圖2 ABB控制系統中關于9735的原有邏輯

2.7 鑒于上述分析，觸發停機信號9735的原因為當時的滑油溫度高于70℃，我們通過仿真試驗，驗證當滑油溫度高于70℃時確實會觸發停機信號。

3 解決方案和建議

通過前面的分析與試驗發現ABB控制系統的關斷邏輯與MAK的完工資料有較大出入。及時與MAK廠家及ABB專業人員進行溝通，將我們的疑問告知兩個廠家。經兩個廠家溝通和研讀相關資料后，發現ABB的控制系統和MAK的LESS系統在原油機組的關斷邏輯上有有交叉的地方，且同一信號的關斷設定點不統一，造成一定混亂。

最終兩廠家專業技術人員同意將ABB控制系統中滑油溫度高于70℃及高溫水溫度高于93℃觸發9735的邏輯進行刪除，停機信號由MAK的安保系統LESS發出（滑油溫度高高（75℃），高溫水溫度高高（98℃）。）。

在廠家指導下對ABB控制系統進行檢查，對與MAK完工資料不符的進行修改，將ABB組態中滑油溫度高于70℃及高溫水溫度高于93℃觸發9735的邏輯刪除，停機信號由MAK的安保系統LESS發出（滑油溫度高高75℃，高溫水溫度高高98℃），按照MAK廠家資料修改3相繞組溫度、軸承溫度的設定值，完善繞組溫度及軸承溫度的報警。ABB控制系統中和9735相關關斷邏輯修改后如圖3所示：

為避免因為人為因素造成主機系統關鍵閥門開度的變化，對主機的關鍵閥門進行卡位處理，防止人員無意時碰到造成閥門開關；并對導致和影響主機的其它重點部位，如急停按鈕等部分做好防護和標識。

圖3 ABB控制系統修改后的關斷邏輯

加強重要設備關鍵點的巡檢力度，做好記錄，發現異常及時上報處理，進一步加強對承包商的施工監護力度。

結語

ABB控制系統未設置機組重要參數預報警相關信息，且部分參數設定值與MAK廠家設計不符，導致現場查找停機原因耗費大量時間。在廠家專業技術人員指導下對相關邏輯進行了修改，確保機組安全可靠運行。

原油機C的低溫水閥門關小，導致流量偏低，造成滑油溫度超過錯誤的設定點進而造成機組停機。造成低溫水閥門關小的原因分析可能為保溫工在施工作業時不小心碰到閥門，造成閥門關小了一定幅度。為此對主機的關鍵閥門進行卡位處理，防止人為原因觸動。