钻井平台的基本知识---电气部分

Q/HS中国海洋石油总公司企业标准Q HS 2007.10 2004海上石油平台修井机 第 10 部分 电气系统For workover rig on offshore petroleum platform Part 10: Electrical Systems20040628发布20041001 实施中国海洋石油 总公司发布目前言 1 范围 2 配电系统 2.1 电压等级 2.2 导线的选择 2.3 布线方法 2.4 一般布线的考虑事项 2.5 导管和电缆密封及密封方法 2.6 电路和保护 2.7 接地 2.8 电气设备外壳的选择 3 电动机 3.1 电动机的选择 3.2 电动机的控制 4 照明 4.1 照度 4.2 灯具的选择与安装 5 系统检查次1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 5前言Q/HS 2007 海上石油平台修井机 共分为十三个部分 本部分是 Q/HS 2007 的第 10 部分 本部分 2004 年 06 月 28 日发布 自 2004 年 10 月 01 日起实施 本部分由中海石油 中国 有限公司天津分公司提出 本部分由海油总标委开发生产专标委归口 本部分起草单位 中海石油 中国 有限公司天津分公司 陕西宝大新技术实业有限公司 本部分主要起草人 欧阳隆绪 刘良跃 董星亮 吴成浩 刘宝钧 喻贵民 本部分主审人 姜伟海上石油平台修井机 第 10 部分 电气系统范围 本部分规定了海上石油平台修井机电气系统设计 安装的技术要求和准则 本部分适用于海上石油平台修井机电气系统的设计和安装 2 2.1 配电系统电压等级 海上石油平台修井机用电电压应是 400V 三相和 230V 单相 频率 50Hz 直接向电动机和照明供电 2.2 导线的选择 应考虑以下因素 a) 选择导线时通常应考虑载流量 允许的载流量是基于导线允许的最高温度 此温度受绝缘的额定温度所限制 b) 在各种情况下 选择导线的截面时都应考虑电压降 为获得合理的运行效率 应以在最远端负荷的总电压降不 超过 5%为前提 c) 在选择电路导线时 应确保导线实际温度不超过所接装置的温度额定值 2.3 布线方法 2.3.1 动力和照明系统 应注意下列问题 a) 具有对天然气/蒸气气密的连续铝皮铠装电缆应外加 PVC (或其他适用材料) 护套 b) 无铜的铝钢性导管 有 PVC(或其他适用材料)涂层的 带螺纹的刚性铝导管 c) 具有 PVC (或其他适用材料) 涂层的 带螺纹的热浸镀锌刚性钢导管 在导管内部的热浸镀锌层外应采用额外 手段加以保护 d) 具有防渗透护套 铠装以及在铠装外有不透性外护套的 为经国家认可的测试实验室认证的 船舶电缆 海上 用 2.3.2 特殊考虑 主要包括 a) 为了避免电缆受到机械损伤 非铠装电缆应安装在连续的电缆支承系统或者电缆托架内 在电缆离开支承系统或 电缆托架后 应将它们安装在导管 角钢 槽钢 轨道内或其他类似的装置里 b) 所有电器设备 包括附件 接线盒 出线盒 中间接头 外壳和挠性导管等都应具有防爆性能 在所有的电缆 终端处都应装有导管密封和电缆密封 c) 在要求柔性的场合 推荐使用防爆 柔性金属导管 一般柔性连接的长度不应超过 1m 2.4 一般布线的考虑事项 2.4.1 电缆系统 电缆 包括铠装船舶电缆应有阻燃 耐晒和耐油的护套 以使电缆具备优良的耐受环境的性能 建议所有的电缆使 用多股绞合线 并且用铜导线代替铝导线 还应注意正确选择和安装端接附件 使电缆具有可靠的铠装接地 防水密封 和机械紧固 2.4.2 导管系统 应使用无铜铝导管或有 PVC(或其他相当的材料)涂层 热浸镀锌的导管 并且导管内部热浸镀锌层上应附加保护层 安装在导管内的单根导线应是适合潮湿环境的多股铜绞合线 2.4.3 2.4.4 2.4.5 照明灯具 高温的导线 电缆弯曲半径 联接 全部照明灯具的布线应采用耐 200 并且应符合 75 和 600V 的最低标准电缆的弯曲半径应不小于有关电气标准规定的最小值具体要求包括 a) b) 导线的联接应减小电压降 当必须联接时 盖 d) e) 2.5 2.5.1 a) b) 接地通路和机械保护应恢复到等同于它们原来的水平 设计安装时 要求 每根导管或电缆进入含有有弧或高温装置而且要求是防爆的外壳时 每一条进入防爆外壳的电缆都应安装密封 封在经批准的密封件内 d) 在外壳与所要求的密封之间的导管系统也应是防爆的 T 2.5.2 a) b) c) 安装 密封件应易于接近 应选择适合要求的密封件按设计位置进行安装 应正确确定灌注孔位置 制和灌注密封剂 e) f) 在密封部分不允许导线有连接头或抽头 在导管系统中可能会积水或液体的地方 封 2.6 2.6.1 a) b) c) d) 2.6.2 电路和保护 要求 电路保护装置应能自动地断开不正常的电流 而不损害导体和设备 主要包括 电路保护装置应能连续通过设计电压下的设计负荷电流 电路保护装置的分断能力应等于或超过可能达到的短路电流 推荐海上石油平台上的电路保护装置选择断路器 断路器的选择 应安装带有排放装置的密封 灌注密封剂的塞孔应在密封腔以上 型或 十字 型导管件 e) 在密封件和外壳之间 只允许采用经批准的防爆中间接头 管接头 弯管接头 封顶弯管和类似于 L 型 都应安装密封 应考虑使用无接头或抽头的连续的软导线 提高电路的可靠性 易熔的金属或合金焊接 应采用适当的联接装置或者用钎接c) 焊接连接处应牢靠 所有连接头和导线的露出端应使用与导线绝缘材料相同的材料或适当的绝缘部件加以覆导管和电缆密封及密封方法 主要包括c) 多芯电缆应在将电缆护套及其他防护层除去 使密封填料包围每一根单独的带绝缘层的导线的情况下 才能密应遵循以下作法d) 对于特定的密封件应采用经过批准的密封剂和密封纤维 应按说明书的要求准备密封隔件(如果采用的话)及配g) 除电缆外 对于工厂已密封的特定装置 如开关 按钮 动力或照明配电盘和照明灯具等 无需再进行外部密通常的作法是 a) 热模式外壳断路器 一般被广泛应用于海上石油固定平台上低压动力配电系统中 b) 热磁脱扣断路器可应用于各种用途 但如果用作电动机组合起动器的一个主要部分 建议采用热脱扣断路器 c) 热磁脱扣断路器的大小由框架规格及脱扣额定值确定 每一个框架规格可以有几种脱扣额定值 较小的热磁脱 扣断路器的热(瞬时)脱扣整定值通常是不可调的 如果热脱扣是可调的 则应整定到在最大起动电流条件下不 会脱扣的最低值 2.7 接地 2.7.1 系统接地 要求如下 a) 直接向有中性线的单相负载供电的单独分支系统的中性点应牢固地接地 这种作法一般适用于 230V 单相和 400V 的三相系统 b) 任何接地系统应只在一点接地 其他所有点(包括配电盘)和中性点应对地绝缘c) 每根单独的中性导线应有白色或浅灰色绝缘层 也可以用白色记号或用其他效果相同的方式对系统中的每一个 端接处和可接近的箱体开孔处加以标记 2.7.2 设备接地 要求如下 a) 在木质和混凝土甲板的平台上 设备接地导体应安装在电气设备与接地网络之间 b) 建议将所有金属设备都接地到钢结构上或者接地到网络上 焊接在结构上的设备应用螺栓牢固地连接在钢结构 上 c) 每根单根的接地导体或者是绝缘导体应在外表面上有连续的绿色或绿色带一道或几道黄条的涂层 也可用绿色 记号或其他效果相同的方法对整个系统的每一个端接处及可接近的箱体开孔处加以标记 带有绿色绝缘的导线 不应用于任何其他用途 d) 应限制接地设备和任何其他接地物体之间的电压 e) 对于牢固接地的系统 接地应呈现一个低阻抗的通路 能使短路电流返回电源 以使断路器脱扣 2.8 电气设备外壳的选择 电气设备的外壳应选用耐腐蚀的材料制造 例如无铜铝 不锈钢 塑料 玻璃钢或热浸镀锌钢等 其中 最好选用 不锈钢制成的电气设备外壳 为防止外壳内聚集潮气造成对设备的腐蚀损害 应考虑使用空间加热器 通气装置和泄放装置 3 3.1 电动机电动机的选择 电动机的选择应考虑以下因素 a) 运行于 400V 电压系统的三相交流电动机 推荐的电压为 380V b) 电动机电压额定值应尽可能接近供电的电压和频率 电压偏差不应超过额定值的 10% 频率偏差不应超过 5% 电压和频率的偏差总和可以为 10% c) 为防止电动机受环境影响和满足不同分区的要求 应选择全封闭电动机 d) 如需要电动机在高于 40 或其铭牌额定值的环境下连续运行 则应考虑选择为这一特殊要求设计的电动机 对在异常高温或低温下运行的电动机 应特别注意轴承润滑脂的选择 e) 电动机转矩特性既要与负载的要求匹配 也要考虑发电能力的限制 f) 推荐电动机使用 F 级绝缘以提高负载系数和延长绝缘的寿命 g) 在新工程中应考虑采用目前已有的高效电动机 3.2 电动机的控制 3.2.1 启动方法 全电压启动方式最简单 并且满足大多数用途 如果电动机铭牌功率超过发电机铭牌千伏安的 20% 就应考虑用降 压启动方式 以避免系统出现异常的电压降 3.2.2 过载保护 电动机启动器的每相都应安装过载继电器 对于负载系数是 1.0 的电动机 这些继电器应被选择为在电动机连续负 载超过了其额定满载电流的 115%时能切断启动器 当负载系数是 1.15 或更高时 此值为 125% 如果电动机和启动器 所处的环境温度不同 则应该考虑使用带环境温度补偿的过载继电器 对于大多数用途 使用手动复位的过载继电器要 优于自动复位的过载继电器 3.2.3 短路保护 电动机启动器应配备线路断路器来作短路保护 推荐采用具有可调磁力脱扣装置的 磁 或 热磁 断路器 断 路器的最大遮断容量应大于可能达到的最大故障电流 3.2.4 控制方式 为保证安全 每台电动机应由装在一个单独外壳内的或装在电动机控制中心分隔箱内的单独启动器来控制 如果在 电动机处看不到启动器 启动器应有能将开关锁在断开位置的装置 或有一个在电动机处可见的手动操作开关 以切断 供给电动机的电源 单个电动机通常是用安装在附近的一个单独的启动器控制 一组电动机最好由安装在公共开关架上的启动器组来控 制 3.2.5 启动器的外壳电动机启动器应安装在经批准的防爆外壳内 4 照明见 2.84.1 照度 4.1.1 为有效的目视操作所需的照度值推荐为 70fted 100fted 4.1.2 为安全推荐的最低照度值应为 5fted 4.2 灯具的选择与安装 4.2.1 以下为海上照明使用的各种型式的灯具 a) 水银蒸气灯 b) 荧光灯 c) 白炽灯 d) 钠灯和金属卤化物灯 4.2.2 为海上平台选择和安装照明灯具时 应考虑下列因素 a) 照明灯具应采用耐腐蚀材料制造 螺钉牢固 有足够尺寸的带螺纹导管入口或电缆引入口 耐高湿度的电容器 b) 照明灯具应安装在维修人员借助轻便扶梯即可容易接近的地方 如果使用灯杆 则应采用可放倒型 c) 安装在海上平台上的照明灯具(包括镇流器)应是防爆的 d) 灯具内部的连线应使用高温绝缘线 见 2.4.3 e) 在吊挂灯具上应使用柔性减振吊架或柔性的安装支架 以减少振动 延长灯具寿命 f) 所有的灯具均应有机械保护 应避开移动物体通道处 推荐使用防护罩 g) 如需远距离安装的镇流器 应将其安装在便于维修的位置 同时应远离高温区域 h) 对于需要连续照明的重要场所 如果安装的是水银蒸气灯或金属卤化物灯 还应补充安装其他类型灯具(如高 压钠灯或荧光灯) i) 在有旋转机械的场所 如果要安装荧光灯或高亮度投光灯(HID) 则应考虑这些灯所固有的频闪效应 在同一 场所内建议将灯具连接在两个或三个不同相电源上 可以消除这种效应 5 系统检查 要求如下 a) 所有电气系统在第一次通电正常运行前均应进行彻底检查 以减少运行故障和损坏新设备的可能性 b) 检查程序及检查项目的应根据电气系统的复杂程度和具体要求确定 c) 电气系统在长期停运后再使用之前 应按本章 d)所列的项目进行检查 d) 配电系统 电动机和照明检查项目如下 1) 所有线路的连续性 2) 绕组的干燥 3) 测试电动机定子与机座之间的绝缘电阻值 建议最小的绝缘电阻值为 2.0M ,新的或修复的电机应保证最 小有 10 M 的绝缘电阻值 4) 电动机启动器过负荷继电器的热元件的规格是否正确 5) 断路器脱扣整定值 6) 脱开任何可能会因为反转而受到损坏的负荷 启动电动机 检查其运转方向是否正确 7) 电动机与负荷 8) 在电动机启动运行后检查有无不正常的线电流 振动及过高的轴承温度 9) 照明系统应先试通电 后检查系统是否正常。

浅谈自升式钻井平台的电气系统作者：白民权胡勇于忠鑫来源：《科技创新与应用》2015年第21期摘要：随着资源的多样化运用，海洋资源所具有的巨大潜力，为实现社会的可持续发展提供了物质基础。

自升式钻井平台（JACK UP）做为应用于海洋油气勘探、开发的重要设施，电气系统的良好设计，将为其在恶劣的海洋环境下安全可靠的作业提供重要保证，文章对自升式钻井平台电气系统的技术要求进行说明。

关键词：自升式钻井平台；电气系统；技术要求1 自升式钻井平台自升式钻井平台分为主船体、悬臂梁和钻台三大部分。

主船体通过升降装置实现作业时桩靴随桩腿下降插入海床，托起主船体底部离开海面一定的距离（气隙）固定。

悬臂梁延伸出主船体至作业区域，钻台上放置顶驱，绞车等主要钻井设备进行钻井作业。

在作业区域完成施工后，船体可以顺着桩腿降下，将桩靴连同桩腿拔出海底收回，平台拖航到新的作业区域进行作业。

2 自升式钻井平台的发展综述随着材料、设计与建造水平的不断进步，自升式钻井平台的工作水深不断提高。

自上个世纪50年代以来，JACK UP的设计和建造主要集中在美国，新加坡等国家。

伴随着20世纪以来亚洲国家的制造业的兴起，JACK UP的设计和建造在中国逐渐发展起来。

目前在我国国内建造的钻井平台，其基本设计主要为美国F&G公司设计的JU系列（如JU2000型），荷兰GustoMSC公司设计的CJ系列（如CJ 46型）和美国LeTourneau公司设计的Super系列（如S116E型）。

其中目前已被美国Cameron公司收购的原LeTourneau公司设计的JACK UP产品的市场占有率一直保持在30%左右，其S116系列JACK UP，最大作业水深350英尺，可广泛应用于印度洋，墨西哥湾等海域，因其较高的性价比深受海工市场的欢迎。

3 自升式钻井平台电气系统概述自升式钻井平台电气系统主要分为常规船用电气系统和钻井电气系统部分。

因其在海上作业的需求，配置常规电力，照明，通讯，中控等船用电气系统。

海洋石油钻井平台电气设备安全摘要：随着社会经济发展程度的提高，在海洋石油开采方面逐渐暴露出许多问题，引起了人们的重视。

由于海洋环境相对比较特殊，石油开采设备和普通开采设备存在较大的区别。

海洋开采工作和其他职业相比是比较危险的，应该更加谨慎对待。

本文分析和探讨海洋石油钻井平台电气设备的现状，并且提出了相应的措施，以促进海洋石油开采工作的顺利进行。

关键词：海洋石油；钻井平台；电气设备；安全在经济全球化的新时代背景下，社会经济取得了巨大的飞跃和发展，因此，我国的海洋石油开发也取得了飞跃式的发展，海洋石油在人们的生活中占据了越来越多的作用，涉及到人们社会生活的多个方面。

最近这几年，人们对于海洋石油的关注也随之越来越多。

有很多海洋石油钻井平台电气设备发生了安全上的问题，并且出现的速度越来越快。

所以，人们对海洋石油钻井平台的电气设备安全问题越来越看重，本文所进行的研究具有很高的现实价值。

一、关于海洋石油钻井平台电气设备的相关问题和种类的探究从海洋石油钻井平台的组成来看，电气设备所扮演的比重是非常大的，就全部的海洋石油钻井平台的运作来说，起着关键的作用。

所以电气设备的安全可靠性能是海洋石油平台有序运行的保障。

因此，对于海洋石油钻井平台电气设备安全问题的研究具有十分重要的意义。

海洋石油有机物的元素组成以及所包含的化学元素的比例具有自身的特点，根据姥/植烷比、V/Ni等元素比以及各种地质学、地球化学指标可以分析得知原油形成时的环境，确定这些原油是在海洋中形成的还是在陆地的湖泊里形成的。

同时在海上进行的油气开发和在陆地上存有较大的差异，主要的区别是在建造采油的工程上所投入的资本是比较大的。

综上所述，我们可以知道，对油气田范围所进行的评价应该采取严谨慎重的态度。

除此之外，还要对其进行风险分析，要提前确定好它的具体设置地点以及所要设置的数量。

这样有助于纠正对于地下油气开发产生的误解。

对于海底石油进行开采的过程是很复杂和繁琐的，主要包括这样一系列的过程，包含的主要环节包括钻井、完井、油气水生产处理、以及储存和外输等。

海外石油钻井电气管理应知应会常识
1、SCR房操作说明书：根据使用说明进行维护及保养操作，做好对相关操作人员的培训监督工作。

2、设备搬迁安装程序：根据整体搬迁进度，完成电气设备拆装工作量，基地电气在后续搬迁过程中进行必要的指导工作。

3、熟悉设备性能：掌握各电气设备的运行参数，尤其是关键设备，在后期故障处理过程中，这些参数可作为依据。

4、了解营房电气设施的基本结构及运行原理：主要包括空调、冷库、工业洗衣机及厨房相关电气设施。

5、资料收集及运转记录：做好井队电气设备说明书收集工作，填写日常工作记录。

针对当地实际情况，管理要求特别做好以下工作：
定期检查清理SCR房空调、卡特及沃尔沃发电机、直流电机的灰尘清理工作，保证设备的良好散热；
定期检查营房区域的安全用电问题，检查地线及零线紧固情况、检测营房漏电情况、保证烟雾报警器及应急灯的正常工作；
做好电气师交接班工作，详细说明当班期间设备的运行情况，重点说明故障设备的处理情况及防范措施，并签字确认；
立足岗位责任制的执行工作，对相关电气设备故障进行合理的分析处理，不断提高业务素质；
根据库存情况，合理进行月度材料报料计划；
做好设备的日常巡检工作，根据生产情况合理利用电测固井等生产环节做好SCR电控
系统的检修工作；
按照公司要求对超过两个小时修理时间的设备修理进行分析上报工作；
配合各项检查，并按照要求完成检查问题整改工作；
加强成本意识，做好修旧利废工作，根据个人工作能力开展创新创效及小改小革工作，逐步提高设备整体管理标准；
积极联系基地电气主管进行必要的相关设备指导工作，共同做好设备管理工作工作，保证井队各生产环节的设备需求。

浅析自升式钻井平台电力系统设计自升式钻井平台又称桩腿式钻井平台，由主船体、桩腿和升降机构组成，一般无自航能力，是目前世界上应用最为广泛的钻井平台，其电力系统与常规船舶的电力系统相类似，主要由发电机、配电柜、输电线路、电力用户组成，由于自升式钻井平台特殊的构造和作业形式，决定其电力系统在配制，功能和操作上与一般船舶有所不同。

1 发电机系统自升式钻井平台电力系统通常设5台主发电机（每台发电机电功率约1700千瓦），及1台应急发电机（电功率约1000千瓦）。

5台主发电机为钻井平台提供主电力电源，通过600V低压配电柜重载询问功能，发电机组控制柜可控制一台或多台发电机并联运行以满足钻井平台在不同工况（如平台拖航，平台升降，常规钻井，重载钻井等）下的电力需求。

应急发电机为钻井平台提供应急电力电源，在主发电机组因故障或其他原因停止运行后，应急发电机需在规定的时间内自动启动运行，并接入电网，为平台应急照明系统及其他重要设备提供应急电源。

2 600V低压配电柜600V低压配电柜主要由发电机组控制柜，发电机同步屏，PLC通讯柜及其他用电负载（如空压机，有源滤波器，吊车等）馈电柜组成。

一般地，600V低压电力部分设有一台主配电柜和一台应急配电柜，正常供电状态下，600V主配电柜由主发电机组供电，并通过与600V 应急配电柜间的馈电开关‘EF’实现由主盘柜向应急盘柜供电，馈电开关‘EF’与应急发电机电源开关‘EA’之间设有互锁功能，当‘EF’开关闭合时，‘EA’开关应处于断开状态，且由于互锁功能，无法进行闭合操作，避免主发电机组和应急发电机组同时接入电网而造成系统运行不稳定，发生故障。

当主发电机组因故障或其他原因停止运行时，600V主配电柜失电，开关‘EF’断开，应急发电机自动启动后，‘EA’开关将自动吸合（此时‘EF’开关处于断开状态，‘EA’可以吸合），将应急发电机组接入600V应急配电柜。

在应急发电机供电状态下，根据客户及负载的特殊需要，在保证负载总消耗功率不超过应急发电机容量的前提下（一般在平台拖航工况下），可通过手动操作，取消应急发电机电源开关‘EA’与馈电开关‘EF’之间的互锁，使得‘EA’、‘EF’两组开关同时处于闭合状态，实现由600V应急配电柜向600V主配电柜的选择性反向馈电功能。

浅谈自升式钻井平台的电气系统随着资源的多样化运用，海洋资源所具有的巨大潜力，为实现社会的可持续发展提供了物质基础。

自升式钻井平台（JACK UP）做为应用于海洋油气勘探、开发的重要设施，电气系统的良好设计，将为其在恶劣的海洋环境下安全可靠的作业提供重要保证，文章对自升式钻井平台电气系统的技术要求进行说明。

标签：自升式钻井平台；电气系统；技术要求1 自升式钻井平台自升式钻井平台分为主船体、悬臂梁和钻台三大部分。

主船体通过升降装置实现作业时桩靴随桩腿下降插入海床，托起主船体底部离开海面一定的距离（气隙）固定。

悬臂梁延伸出主船体至作业区域，钻台上放置顶驱，绞车等主要钻井设备进行钻井作业。

在作业区域完成施工后，船体可以顺着桩腿降下，将桩靴连同桩腿拔出海底收回，平台拖航到新的作业区域进行作业。

2 自升式钻井平台的发展综述随着材料、设计与建造水平的不断进步，自升式钻井平台的工作水深不断提高。

自上个世纪50年代以来，JACK UP的设计和建造主要集中在美国，新加坡等国家。

伴随着20世纪以来亚洲国家的制造业的兴起，JACK UP的设计和建造在中国逐渐发展起来。

目前在我国国内建造的钻井平台，其基本设计主要为美国F&G公司设计的JU系列（如JU2000型），荷兰GustoMSC公司设计的CJ系列（如CJ 46型）和美国LeTourneau公司设计的Super系列（如S116E型）。

其中目前已被美国Cameron公司收购的原LeTourneau公司设计的JACK UP产品的市场占有率一直保持在30%左右，其S116系列JACK UP，最大作业水深350英尺，可广泛应用于印度洋，墨西哥湾等海域，因其较高的性价比深受海工市场的欢迎。

3 自升式钻井平台电气系统概述自升式钻井平台电气系统主要分为常规船用电气系统和钻井电气系统部分。

因其在海上作业的需求，配置常规电力，照明，通讯，中控等船用电气系统。

因其特殊的工作原理，配置升降控制系统，钻井设备的驱动等平台作业相关电气系统。

探讨海洋石油钻井平台电气设备安全海洋石油钻井平台中的电气设备，在海上石油钻采业中起着举足轻重的作用。

本文针对海洋石油钻井平台电器设备安全问题展开探讨，分析了有效规避安全事故发生的措施。

以便提高海洋石油钻井效率与安全。

以希推进我国海洋石油开采事业的发展。

标签：钻井平台；电气设备；安全1 海洋石油钻井平台的电气施工程序1.1 电气设备位置的布置及安装电气设备的位置安排主要分为室内和室外两类。

室内的电气设备安排是设备布置的重要内容，主要包括：一是主控室以及配电室的设备布置，这些设备的布置需要在符合国家相关标准的严格要求的情况下，考虑工作人员使用的便利性，例如常用设备的位置安排应该在易于使用的位置；二是设备的安排应该方便工作人员的日常检查与维修；三是设备的上方以及周围应该尽量避免油管线、输水通道以及电缆线等存在。

室外的设备位置安排也应该尽量远离电缆线。

在设备的危险区域内，应该禁止电缆线铺设，并且周围环境安全等级应该符合设备的安全等级要求，电气设备的位置安排应该严格遵守国家的相关标准。

1.2 电缆敷设的安全要求在进行电缆敷设工作时，需要严格根据电缆使用的实际需求、路线以及材料等进行相关等级的安全防范。

电缆贯通室内外的同一防火等级的甲板将采用带密封堵料的电缆护管。

贯通防火等级舱壁的贯通件形式应由工程师根据规格书的框架要求認可。

在平台顶部施工，尤其在进行焊接与气割工作时，应该注意对设备与电缆进行保护；只有在设备布置完全以及电焊、气割工作基本完成之后，再进行电缆敷设，这样更加安全。

2 海洋石油钻井平台电气设备选择2.1 耐震属性海浪和规律性的潮汐运动会使平台电气设施不断地遭受震动，致使一部分零部件松动甚至脱落，这会给平台作业带来巨大的生产安全隐患，由此便要求所有的平台电气设施要具有最大程度的耐震属性。

2.2 耐腐蚀属性海水中含有浓度极高的盐分，会导致其具有较强腐蚀性，会损毁设施。

由于海洋钻井平台工作环境的特殊性，平台上设施都要具备极高的耐腐蚀性，以增强平台作业的安全与效率。

自升式钻井平台升降电气系统1培训对象：入职新员工；2培训内容：自升式钻井平台升降电气系统3教学目标：认识认识自升式平台升降系统的作用、原理、组成，使新员工掌握升降系统电气部分的保养方法。

4重点自升式平台升降电机系统的操作维护和保养5培训课时：5.1 理论培训：2 课时5.2 实操训练：0 课时6了解内容：自升式钻井平台升降电气系统工作原理：升降方式的分类：齿轮齿条式、液压缸升降方式。

7 掌握内容（重点）：自升式平台升降电机系统的操作维护和保养8实操训练：9 案例某平台由于升降刹车线圈没有打开，而操作平台升降，造成升降齿轮掉。

某平台由于电机修理时电机转向接反，试运转时把主轴憋断。

10 考核：升降系统保养点及保养方法。

讲义1概述我公司钻井平台升降方式分为两类，一类是以南海1号、渤海四号、渤海8号、渤海10号、渤海12号为代表的齿轮升降方式；另一类是以渤海5号、渤海7号、渤海9号为代表的液压缸升降方式。

下面分别论述基于这两种升降方式的电气控制基本原理。

2自升式钻井平台升降电气系统工作原理：1)齿轮升降方式的电气系统原理这种升降方式的电气系统比较简单。

通常，在平台的三个桩腿上均匀分布着36套电机，每个电机驱动着一套相应的齿轮系统。

通过控制36台电机同步的正转或反转来达到平台上升/插桩或平台下降/拔桩的目的。

对电机的所有操作控制位于平台的中央控制室内的升降控制盘上，其中包括主控制开关、升降控制按钮、电机过载指示灯、紧急停止按钮、升降功率表和升降监控系统。

为了防止误操作的发生，主控制开关设计成钥匙开关的形式，当开关处于开的位置时系统得电，可以进行平台的升降操作；当开关处于关的位置系统失电，确保升降系统无法工作。

升降控制按钮共有9个分别控制3个桩腿的上升/插桩或平台下降/拔桩以及停止。

每个升降电机内部预埋了热敏电阻用于检测电机是否过载，如果某个电机电流超过设计值热敏电阻将促使操作盘上的相对应的过载指示灯闪烁发光，以提示操作人员。

关于钻井平台电气设备安全问题探讨作者：郑国辉来源：《科学与技术》2018年第24期摘要：对于处于特殊的环境下的油气设施，无论是从其电气系统的设计出发，还是从整套电器设备的选型以及施工调试来看均相较于陆地上有着较高的要求。

由于整个平台的施工地域十分有限，本文就主要对石油钻井平台电气设备安全相关问题进行了简要分析。

关键词：工程；石油钻井；电气设备引言：平台电气部分是钻井平台的一个重要组成部分，是整个平台的“心脏和动脉”。

电气部分能否安全运行，直接关系到平台生产、运行以及人员的安全。

钻井平台是一种移动钻井装置，具有船舶电气的一些共同特性，但又不完全等同于航行船舶。

一、平台电气施工1、电缆通道的选择确定电缆通道时，首先要确定好主干电缆的走向及通道，使之远离热源及油管线，如发电机排烟管、水蒸气管线、电阻器及燃油管线等；电缆也不可以与热管线交叉，实在不可避免时，两者要保持一定的安全距离并采取一定的防护措施。

电力、自控及通信电缆的分层敷设，高压电力电缆与低压电力电缆分层敷设，因此考虑到电缆桥架的分层布置。

还特别要注意以下几个方面：高压电缆不可经过起居室；与通信设备无关的电力电缆尽量不要通过通信室；应急电源电缆的走向，尽量与主电源电缆分开敷设；电缆束穿舱壁视情况选用电缆筒或电缆框，在电缆经过处有防水、防爆要求时，要选用电缆筒保护电缆穿过舱壁，其他情况可用电缆框保护电缆穿过舱壁。

2、电气设备预设位置的布置电气设备可以分为室内与室外两大部分，配电室及主控室设备属于室内部分，也是电气设备布置时设计的重点。

配电盘柜及配电箱的布置一定要合理，既要符合施工标准规范，又要方便操作及维修。

在其上方和后面不可有油管、水管及蒸气管线等可能泄漏的管线或容器室外危险区内电气设备的布置也要作为重点考虑。

危险区内应尽量避免布置电气设备及敷设电缆，不可避免时，所选电气设备的防爆等级要符合所在危险区的防爆要求。

在危险区内敷设电缆要考虑配保护管或敷设在密封桥架内，进接线盒前应穿防爆挠形管进行保护。

自升式钻井平台电气安全作业要求及相关知识1. 培训对象：入职新员工2. 培训内容：钻井平台电气安全作业要求及相关知识3. 培训课时：3.1. 理论培训：2 小时3.2. 实操训练：小时4. 了解内容：4.1钻井平台安全用电基本原理安全用电主要是指防触电事故，防电气火灾、爆炸事故，防静电事故和防雷电事故等触电事故是指人体接触带电体，电流对人体造成的伤害事故，它分为电击和电伤。

电击指电流通过人体内部造成心肺、神经等伤害，电伤指电弧或烧熔飞溅的金属颗粒等对人体造成的外部灼伤等。

通常说的触电是指电击。

触电方式有单相触电和两相触电。

在穿好绝缘鞋、站在绝缘胶垫上时，单相触电伤害相对较小；两相触电伤害非常严重，如果是两手触及两相电，直接流过心脏且电流很大，很可能会致命。

电击伤害程度与电流的大小（人体的允许电流是30毫安）、持续时间的长短、流经人体的部位（心脏最危险）等有关。

电气引起的火灾、爆炸仅次于明火，应注意防范。

电气火灾或爆炸的原因有（在周围有可燃物或可燃气体时）：电气器件或电缆的绝缘损坏引起短路、接地造成的火花，断路器、接触器等引起的电弧，接触不良引起过热，电气设备或电缆长时间过载引起过热，在防爆区使用非防爆电气产品或防爆等级不够或防爆结构已损坏等。

静电是由摩擦等产生的相对静止的电荷，它可以是固体起电、粉尘起电、液体起电、蒸汽起电、气体起电。

静电的特点有：静电电压高、静电能量不大、静电自然消失很慢、静电感应现象、静电尖端放电现象、静电屏蔽现象。

杂小水滴在强烈气流中运动时会产生大量的静电，即雷云。

当携带不同电荷的雷云雷电是大气中的放电现象，常见的是线形雷，偶有片行雷或球形雷。

水蒸汽混接近时，或雷云与大地接近时，就会发生强烈的放电现象，同时伴有闪光和爆炸声，这就是雷电的闪电和雷鸣。

雷云对大地（建筑物、人或动物）的放电就是雷击，主要是指直击雷和感应雷。

平台是金属结构，且直接接触海水，井架、桩腿、桅杆等锥底面）。

石油钻井平台常用电气设备的常见故障及管理维护浅谈摘要：在世界石油迅速发展的今天，日益增大的钻井作业给钻井队带来了不小的压力，钻井队在施工过程中所需要的设备很普通也很通用，如：机械设备、起重设备、传动设备、电气设备等。

其中，电气设备处于重要地位，涉及到井场防爆、防雷、防电磁干扰等几种情况，其中常见的电气设备主要以交流异步电动机、电焊机和照明等设备为主，这些设备的功率因数都在0-1之间，这些电气设备都有各自的特点，井场施工时，必须根据各自不同的特点进行巡检和维修，面对日益加重的任务，第一时间消除电气设备带来的故障保障各设备顺利进行对于钻井队来说无疑是一件意义重大的任务关键词：钻井平台；电气设备；常见故障；解决办法在钻井平台的油气开发过程中，各种电气设备发挥了重要作用，电气设备的高效运行保障了油气田的石油开发产量与开发质量，随着钻井平台数量的增多，以及钻井队伍的扩大，电气设备的应用也越来越广泛，同样电气设备发生故障的情况也越来越多，在钻井平台施工中，意外发生电气设备故障，会给油气生产带来巨大的影响，耽误油气的生产进程，严重的将会导致油气产量的减产。

在日常工作中，对于出现的电气设备故障，相关工作人员要认真分析其内在原因，制定合理有效的解决办法，不断积累相关经验，才能有效减少钻井平台电气设备故障带来的损失，有效提升油气企业的经济效益。

因此，如何快速高效分析出并解决电气设备的常见故障，保障钻井平台持续稳定运行，是当前相关工作人员必须重点关注的问题。

1故障及故障原因分类1.1运转不畅1.1.1与设备不防尘相关：电气设备制造由于厂家只注重设备效率和材料成本控制所以大多不防尘，加上电气设备在使用中会产生的电磁吸尘现象常常导致设备表面覆盖过多的污垢最终影响运转时的性能降低了设备效率。

1.1.2人为原因：（1）部分施工人员在使用中没有定期除尘，并且忽视设备日常维护和保养的重要性，不增添润滑油维持设备机械活力或是设备检修间隔期过长。

钻井设备- Swivel & Top driver前面我们已经知道了，钢丝绳穿过定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组因此可以上下自由的运动。

但是问题出来了，上下垂直方面可以很方便的运动，但是我们钻井，还需要旋转的力，也就是钻杆是旋转的，我们的滑轮组不可能跟着一起转，否则之间的钢丝绳估计会绞得像麻花。

这是swivel的其中的一个作用，同时我们也知道，钻井需要钻井液，试着想一想，钻杆在哪里高速的旋转着，我们如何把钻井液-泥浆送到钻杆的中空的空间去呢？这是swivel的另外一个重要作用- 泥浆进入钻杆的最初的通道。

如下图，泥浆经高压软管—鹅颈管goose neck—进入swivel。

要起到以上两个作用，swivel的结构就基本上知道一二了。

如下面的彩图，在swivel的本体中，下部的杆swivel stem通过滑动轴承-锥形和本体形成相对运动，本体同时承受侧向力和向下的拉力。

同时杆的顶部和本体上部形成密封空间，泥浆经鹅颈管进入此密封空间，在经空心的杆进入钻杆。

空心杆下部为API螺纹接头，可以和钻杆拧接。

好了，我们现在可以把swivel改造一下---给它加上能够使swivel stem旋转的动力。

如何改造，很简单，加电机和齿轮。

怎么加？我们可以想象一下，既然要使swivel stem旋转，那么我们在swivel stem上加一个大的齿轮，如同汽车的轮子一样，中间杆是swivel stem，轮子是齿轮。

在齿轮的一侧再加一个由电机带动的齿轮，它们啮合在一起。

这样一来，swivel stem就可以在电机的带动下旋转起来。

同样地，为了平横侧向力，以及增加旋转的扭矩，在齿轮的另一侧也加一个电机带着的齿轮。

下图是齿轮箱：然后加上必要的润滑设施和结构部分，以及导向机构。

它有了一个新的名字Top driver，也叫power swivel。

很显然，Top driver与swivel的区别，swivel是它的一部分。

事实上，Top driver 要比上面写的复杂的多。

钻井平台简介常文恭钻井平台（DWP）是座落在井口平台（WHP）顶甲板上，完成油井钻井和修井的设备。

钻井平台由钻井设备模块（DES）,钻井支持模块（DSM）和散料储藏设备（BSF）组成。

钻井设备模块由井架（Mast），钻台（Drill floor）和基座（Substructure）构成。

井架是一个约50米高的钢结构，重100-200吨。

顶部装有天车（Crown block assembly）,约7000米钢丝绳，挂游车大钩（Travelling block）,挂顶驱（Top drive）顶驱是钻井核心设备，全自动液压驱动，价格昂贵。

钻台是一个约16米*18米重达5-6百吨的可以在基座上滑动确定井位的钢结构模块，主要设备均安装在其上。

如：主绞车（Drawworks）用于提升大钩和顶驱。

转盘（Rotary table）旋转联接钻管。

高压管汇（High pressure manifolds）联接高压泥浆进出，固井高压水泥进出，防井喷系统联接。

防井喷控制系统（BOP control system）.泥浆回收系统（Mud treatment systems）有振动筛（Shale shaker）,除泥沙，除钻屑，除害气柜及设备。

基座是一个可以在甲板轨道上滑动，支持钻台和井架的钢结构。

DES模块上，各种类型的机动，液动，气动和各个电气控制柜，用不同电缆，不同管线，组成一座自动控制的钻井设备。

钻井支持模块（DSM）是为DES模块钻井提供电力，高压泥浆，设备仪表控制空气的机电设备模块。

主要设备：柴油发电机组，（4 x 1000KW）高压泥浆泵（HP Mud pumps）每台功率1200KW，约40吨。

空气压缩机及干燥器（Air compressors & air dryer）泥浆混合泵，输送泵，增压泵泥浆储存柜，混合柜，泥浆枪，搅拌器。

电气开关控制系统设备。

空调设备及系统消防系统。

顶甲板为钻杆存放区。

DSM模块也是一个机管电仪组成的自动化大设备。

钻井平台电气设备常见故障分析及解决办法摘要：我国石油资源较为丰富，因此今后我国会大力发展石油开发开采项目。

为保证钻井平台能够安全运行，钻井平台上的防爆电气装置及设备能否安全稳定运行是保证石油生产的重要一环。

为保证平台能够安全运转，设计人员应该根据平台危险区域划分选择设备等级和型号。

在安装的过程中保证专业施工人员科学安装，做好防护措施。

并且还应让设备实际操作维修人员定期检修，保证设备平稳运行。

关键词：钻井平台；电气设备；常见故障；解决办法引言近年来，随着我国工业发展速度不断增快，我国石油化工生产需要的石油数量不断增长，除从俄罗斯、中亚及中东地区等石油资源丰富的国家进口外，还加强了对国内石油资源的开采力度。

石油资源的勘探需要依靠石油钻井平台。

但石油钻井平台的使用是有一定危险性的，因为周边易燃物品多，容易引发火灾。

论文分析钻井平台电气设备的使用特点，探讨防爆电气设备使用中会存在的隐患，并提出相应的完善措施，以供参考。

1概述钻井过程中确保电气设备的安全、稳定运行，避免设备运行损坏是设备维修的主要目标。

钻井施工过程中经常会遇见电气设备损坏的现象，尤其是在用电气设备的损坏会影响施工进度，影响油田生产。

如何能够延长电气设备的使用年限，减少电器设备损坏的几率，追求电气设备投入产出最大化是我们钻井人一直追求的目标。

个人认为日常工作中，应该研究设备的缺陷及常见故障，应该认真分析总结故障原因，不断地学习与积累，积累相关的工作经验和电气设备的维修方法，加强对电气设备的检修和保养工作，及时发现故障隐患，对已经损坏的电气设备不应该轻易放弃，能维修的尽力维修，以达到降低钻井成本的目标。

2钻井平台电气设备的使用特点石油钻井平台防爆电气设备需要选用质量较好的、适用于恶劣环境的材质。

其中，金属混合材料是其主要材料。

金属混合材料可以帮助电气设备与外界气温相隔绝，使电气设备的热量变得更加稳定。

此外，这一材料还有其他的作用，如阻止电流对防爆电气设备的影响。

变频器在调速方法中，变频调速（通过改变电动机电源频率来改变电动机的速度）的调速范围大，平滑高，变频时同时改变定子外加电压，可实现恒功率转矩调速以适应不同负载的要求，低速时特性的静差率较高，调速的效率和功率因数高，是异步电动机调速方法中最有发展前途的一种。

传统的调速方法一般采用：（1）改变电动机极对数调速。

（2）转子串电阻调速。

（3）涡流制动器调速。

（4）可控硅串极调速。

（5）直流调速。

前三种均属于无极调速，调速范围小，无法高速运行，只能在额定速度以下调速，且低速复位性能差，长期低速运行会引起电阻器、涡流制动器严重发热，启动电流大，对电网冲击大，常在额定速度下进行机械制动，对设备机构冲击大，制动闸瓦磨损严重，功率因数低，在空载或轻载时，低于0.4，即使满载时，也低于0.75，线路损耗大。

可控硅串级调速虽克服了上述缺点，实现了额定速度以下的无级调速，提到了功率因数，减少了起动冲击，价格较低，但目前串级调速产品的控制技术仍停留在模拟阶段，尚未实现控制系统的数字化，因而在保护功能及系统监控方面还有待于发展。

直流调速系统具有很好的调速性能和起制动性能，很好的保护功能和系统监控功能，但必须采用直流电动机，而直流电动机制造工艺复杂，使用维护要求高，故障率高。

变频调速技术发展道今天已完全克服了上述的不足，同时对电动机要求不高，采用普通型异步电动机即可，该电机制造工艺简单，使用维护方便，在海上打井作业却在用变频调速器。

近年来生产的高性能变频调速装置具有以下特点：电网适应性强，起动转矩和低速转矩高，速度响应快，速度控制范围宽，可进行直接转矩控制，丰富的开关量及模拟量输入输出便于用户使用，晚上的保护功能，如电压、电流、接地、输入输出缺相、过载等保护。

加减速曲线可选，加减速时间可调，提供多种制动方式以及系统监控功能，电机参数自动测试，输入功率因数高达0.95以上，效率高达90%以上，尤其是矢量控制技术及直接转矩控制技术的应用，使交流电动机具有了比直流电动机更好的动态特性，变频调速装置的先进性能特别适用于调速设备和定速转动设备，可以提高工作效率和功率因数，减少起动冲击以及增加使用设备的安全可靠性是非常有益的。

浅谈钻井平台的电网设计摘要：随着海洋石油工业的发展，海洋工程得到了前所未有的重视。

其中作为代表的钻井平台尤为体现一个国家的海工装备水平。

本文以某50米自升式钻井平台的电控设计基本设计来讨论平台电网的设计原则和方法。

目前的钻井平台设备配置基本相同，所以本文具有指导和借鉴意义。

关键词：钻井平台；电网设计1工程简介该平台带悬臂梁自升式海洋钻井平台，最大作业水深50米，最大钻井深度7000米。

根据设备配备，有钻机（转盘、泥浆泵3台、绞车、顶驱）、升降系统、风机及各种泵类、照明。

2电网的基本设计分析电网的基本设计如图，采用50hz，600V，400V，230V三级。

主发电机发出600V为钻井设备、顶驱和升降系统以及主变压器的原边提供电源，400V为电网的二级电压，主要提供风机泵类等设备的MCC电源以及照明变压器的原边电源，230V为照明和通讯电源。

用于停泊的岸电和应急发电机通过断路器连接到400V电压母线。

主发电机组、应急发电机组以及岸电之间的联锁电路具有下列功能：a：任意一台主发电机供电时，应急发电机主开关和岸电不能合闸；b：当主配电板向应急配电板正在供电时，应急发电机不能投入供电，当主配电板失电时，应急发电机通过自启动装置能在45s内自动启动，自动合闸，对应急网络实现供电，当主配电板恢复供电时，应急发电机主开关应先自动跳闸，然后主发电机开关合闸，手动合上联络开关，恢复主配电板向应急配电板的供电；c：主变压器原边断路器和400v母线的联络开关采用三选二逻辑，避免主变压器并联时原边测反送电因相位差产生短路故障。

2.1发电机负荷容量计算。

发电机的容量计算有三类负荷法、需要系数法以及概率法。

因为利用系数法相对计算精度高，所以该项目采用利用系数法计算电站的容量。

利用系数K1=P2/P1，P1电动机的额定功率，P2最大输出轴功率；机械负荷系数K2=P3/P2，P3实际使用功率；电动机负荷系数K3=K1K2=P3/P1；电动机以额定功率运转时从电网吸收的功率P4=P1/η；电动机实际消耗的功率为P5=K3P4；无功功率Q5=P5 ，电动机的功率角。