海上油田群,不停产工况,电力组网

0引言

该海上油田群包括一座在产中心平台EP15-1CEP, 一座新建钻采平台EP20-4DPP,以及A、B两个井口平台,其中EP15-1CEP和EP20-4DPP为两个装有发电机组的电站平台。平台之间通过三条海底复合电缆连接, 分别为从EP15-1CEP至EP20-4DPP、从EP15-1CEP至在产井口平台A、从EP20-4DPP至新建井口平台B。两个电站平台电力组网前,EP15-1CEP向井口平台A单向供电,EP20-4DPP向井口平台B单向供电。为提高电网的供电稳定性,需要将两个独立的电网进行并网运行。虽然将在产平台关停后进行电力组网是最安全可靠的,但由停产带来的经济损失将是不可忽视的,于是,开展不停产工况下进行电力组网的研究就显得尤为重要。

1现场工况

EP15-1CEP平台有四台输出电压为10.5 kV的原油发电机、一台输出电压为10.5kV的燃气透平发电机,为平台上的负载设备提供主电源;EP20-4DPP 平台有两台输出电压为10.5kV的燃气透平发电机组,为平台上的负载设备提供主电源。EP15-1CEP与 EP20-4DPP平台之间通过35kV海底复合电缆连接, EP15-1CEP安装有两台升压电力变压器(10.5 kV/35 kV)用于组网,EP20-4DPP安装一台升压变压器(10.5kV/35kV)用于组网。由于EP15-1CEP和井口平台A之间、EP20-4DPP和井口平台B之间,两个独立电网都是单向供电,所以本文主要研究的是两个电站平台EP15-1CEP和EP20-4DPP之间的电力组网。

2电力组网方案研究

由于组网工作需要在两个电站平台都具有可操作性^[1],所以此组网方案的研究从以下两个方面展开。

2.1由在产平台EP15-1CEP向新建平台EP20-4DPP送电组网

启动EP20-4DPP透平发电机进行待机,并确认中压盘上发电机进线断路器的进线端带电且断路器处于断开状态,此时需观察发电机进线断路器的进线端带电显示仪及电压表工作是否正常。在确认两个平台上的高压盘断路器状态显示正常后,闭合EP15—1CEP高压盘出线断路器,完成EP15—1CEP至EP20—4DPP的海缆送电。

海缆首次送电后需要静置24h,其间定时检查两个平台上的高压盘断路器状态显示以及海缆接线箱有无异常。

海缆静置完成后,依次闭合EP20—4DPP高压盘断路器VCB001和断路器VCB004。此时来自EP15—1CEP的电源己经送达EP20—4DPP中压盘断路器VCB104,使用核相仪在此断路器下口位置对来自EP15—1CEP的电源相序进行核查。确认无误后,依次闭合中压盘断路器VCB104及母联断路器,然后在VCB102与VCB112之间对EP20—4DPP和EP15—1CEP的电源进行核相操作。核相操作示意图如图1所示。

核相无误后,依次断开中压盘断路器VCB104以及高压盘断路器VCB004,此时,来自EP15—1CEP的电源己经退行至高压盘VCB004上口;然后依次闭合中压盘断路器VCB102、VCB104,此时,来自EP20—4DPP的电源己经送至高压盘VCB004下口。

第一步,在高压盘VCB004处同期合闸,进行电力组网:通过对EP20—4DPP透平发电机进行调频调压,观察高压盘VCB004同期装置进行同期合闸,实现EP15—1CEP平台和EP20—4DPP平台的电力组网,示意图如图2所示。

第二步,在高压盘VCB001处同期合闸,进行电力组网:断开高压盘断路器VCB001,通过对EP20—4DPP透平发电机进行调频调压,观察高压盘VCB001同期装置进行同期合闸,实现EP15—1CEP平台和 EP20—4DPP平台的电力组网,示意图如图3所示。

2.2 由新建平台EP20—4DPP向在产平台EP15-1CEP送电组网

断开EP15—1CEP高压盘断路器VCB007,确认高压盘断路器状态显示正常后,在高压盘VCB007处同期合闸,进行电力组网:通过对EP15—1CEP主发电机进行调频调压,观察高压盘VCB007同期装置进行同期合闸,实现EP15—1CEP平台和EP20—4DPP平台的电力组网。示意图如图4所示。

3组网试验主要操作

3.1核相方法^[2]

1)首先必须保证变压器原边、副边开关柜的继电保护装置无故障及报警信息、面板指示灯正常,且母排带电。

2)在开关设备的一次侧核相,保证二次侧电压相序一致。

3)在核相点采取二次电压和仪表核对两个电源对应的相序。

通过以上方法,如果发现两个电源相序有误,则对相序错误的电源,任意调换两根电缆接线位置,接线工艺不变。

3.2核相操作

1)工作开始前要对使用的核相仪器、仪表进行校核。

2)全面核查核相范围内的设备设施是否达到运行标准以及是否具备运行条件,并核实核相范围内设备设施的调试及竣工资料。

3)在核相作业点和设备前后设置人工接地安全保护装置;作业核相断开点,保证两个电源同相和异相的操作距离和安全距离,核相工作人员进入作业位置并安排作业器具和仪表接线,布局可靠的安全防护装置和警戒护栏;最后拆除作业点前后人工接地安全保护装置。

4)作业人员穿戴好高压绝缘手套、绝缘鞋等个人防护用品。

以上每个环节的操作均应按照电气安全操作规程和制度执行。无论是采用高压侧直接核相还是二次电压仪表核相,均要求核相点两侧电源的A—A相、B—B相和C—C相相序必须一致。

3.3配电柜自动准同期并网

1)将配电柜隔离刀闸进行合闸,并检查同期装置内部测量数值,确认两侧数值正常。

2)确认高压开关柜的“远方/本地”选择开关在“本地”位置,同期合闸开关处于“投入”位置。

3)利用同期调节选择开关选择需要调节的电站,利用升压/降压、升频/降频调节开关对相应的电站进行调节。

4)当检测到两电站满足准同期并网条件^[3],断路器自动合闸,EP15—1CEP和EP20—4DPP两电站并网成功。

经过以上步骤,电网并网成功后,检查两个平台的变压器差动保护继电器和海缆光线差动保护继电器^[4]。

4试验注意事项与应急措施

4.1注意事项

1)平台上所有与电力组网工作有关的新设备的调试工作全部完成并验收合格,具备送电条件。

2)单一平台的EMS系统调试工作完成,能够为组网过程中的并网和解列操作提供依据,保证电力系统安全、稳定。

3)所有组网工作相关的继电保护装置参数己按照设计定值单正确设定,并校验完成。

4)组网工作涉及的区域范围内避免有其他作业活动。

5)组网工作之前对全体参与人员进行技术交底、安全交底,确保相关人员具有合格的特种作业操作证书;所有参与人员必须配备合格的防静电工作服以及必要的劳动防护用品。

6)所使用的工具、设备(表1)必须具有相关的合格及检验证书,确保能正常使用并在有效期内。

4.2人员触电应急措施

发生人员触电事故,应立即采取以下应急救援措施:

1)现场目击人员,应立即断开电源,在未断开电源前严禁触及触电者身体,可用绝缘救生钩等绝缘体将触电者与带电设备分开;

2)立即拨打救援电话,并根据触电者情况开展胸外复苏等现场急救,直到专业救援人员到达,其间不得随意搬动触电者身体;

3)汇报事故经过及现场处置情况。

4.3火灾应急措施

现场发生火灾事故,应立即采取以下应急救援措施:

1)第一发现人应立即发起火灾警报;

2)根据火灾类型,使用适当灭火器或其他灭火设备进行灭火;

3)隔离失火现场,转移附近可燃物;

4)汇报事故经过及现场处置情况。

5结束语

本文对EP15-1CEP在不停产工况下与新建的EP20—4DPP进行电力组网的方案进行了研究并成功应用于实践,不仅提高了该油田群电网供电的可靠性,也为油田群的生产经营创造了一定的经济价值。本文的应用实践为其他油田群不停产工况下进行电力组网提供了一种可供借鉴的方案。

[参考文献]

[1]周新刚,吕应刚,李毅,等.海上电力孤岛组网工程技术[M].北京:清华大学出版社,2013.

[2]翟丹丹.海上平台复杂电力组网的应用[J].油气田地面工程,2018,37(2):70—74.

[3]李强,李鑫,魏澈.海上油气田群电力组网技术[J].中国造船,2011,52(增刊1):218—223.

[4]吴锋,胡辉,胡鹏,等.海上油气田电力组网技术研究与实践[J].中国海上油气,2010,22(1):54—58.

2025年第2期第6篇