海洋平台大电机动态启动分析研究

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海洋平台介绍

海洋平台介绍

国际浮式生产储油卸油船〔FPSO〕开展态势:FPSO〔Floating Production Storage and Offloading〕浮式生产储油卸油船,它兼有生产、储油和卸油功能,油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船,FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成局部,一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统,是目前海洋工程船舶中的高技术产品。

韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。

如现代重工专门建有FPSO海洋工程生产厂,已交付了6艘大型FPSO;三星重工手中持有5艘大型FPSO订单;大宇造船海洋工程公司那么是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业,2005年承接海洋工程设备订单方案指标是17亿美元。

据海事研究机构〔DW〕预计,未来5年内FPSO新增需求将会到达84座,投资额约为210亿美元。

FPSO主要技术构造表:FPSO主要技术构造FPSO主要构造功能系泊系统:主要将FPSO系泊于作业油田。

FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。

FPSO系泊方式有永久系泊和可解脱式系泊两种;船体局部:既可以按特定要求新建,也可以用油轮或驳船改装;生产设备:主要是采油和储油设备,以及油、气、水别离设备等;卸载系统:包括卷缆绞车、软管卷车等,用于连接和固定穿梭油轮,并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。

其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进展处理,然后将处理后的原油储存在货油舱内,最后通过卸载系统输往穿梭油轮。

配套系统:在FPSO系统配置上,外输系统是其关键的配套系统。

FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入,FPSO与其它海洋钻井平台相比,优势明显,主要表现在以下四个方面:〔1〕生产系统投产快,投资低,假设采用油船改装成FPSO,优势更为显著。

而且目前很容易找到船龄不高,工况适宜的大型油船。

大电机起动在海上电力孤网中的研究与分析

大电机起动在海上电力孤网中的研究与分析

大电机起动在海上电力孤网中的研究与分析近年来随着海上油气田平台的滚动开发,油气田规模越来越大,电力负荷接近电站额定载荷,电网热备容量匮乏。

而平台对空气压缩机、注水泵、原油输送泵等大电机的功率需求越来越大,以及平台间输、变电变压器容量的提升。

诸如大功率电机及大容量变压器设备的起动过程,对海上电力孤网系统造成较大冲击,严重危害海上电网的稳定性和可靠性。

本文通过对大电机起动方式的研究及工程案例分析,探索适于海上电力孤网系统的大负载起动模式。

關键词:海上油气田平台;电力孤网;大电机起动1 海上平台电网简介海上油气田的供电方式主要有集中供电和独立(分散)供电。

集中供电系统电力网主要为单回路的放射式系统和单回路的链式系统两大类。

目前海上平台电网多为孤岛模式,主电站的总装机容量以及单机容量都偏小,主机燃料类型多为天然气、原油、柴油或双燃料混合型。

目前天然气发电数量有所增加,降低了平台电网的稳定性。

目前海上平台常用的大电机起动方式主要有直起和降压起动,降压起动又包括星-三角起动、软起动、变频起动。

下述以渤中13-1油田降压增产项目为案例进行分析。

2 案例分析渤中13-1油田新建一座4腿BOP平台,与原WHPB平台通过栈桥连接。

根据生产要求,BOP需增设3台天然气压缩机,单台额定功率1500kW,采用6.3kV交流供电。

新建BOP平台与WHPB平台电力电网并网运行,电站包括两部分。

其一:原WHPB平台上设有2台额定功率4800kW的燃气透平发电机组(6.3kV/50Hz),机组一用一备运行。

主发电机组除了满足本平台正常的生产、生活外,还通过1台 6.3kV/10.5kV、1600kV A升压变压器和1条海底电缆(3×120mm2,17.32km)给CFD18-1平台供电,另通过1台6.3kV/10.5kV、2500kV A 升压变压器和1条海底电缆(3×120mm2,10.48km)给CFD18-2平台供电。

海上平台电力系统研究综述

海上平台电力系统研究综述

海上平台电力系统研究综述关键词:海上平台;电力系统;前言:对于电力系统的发展来讲,其主要是发电、变电、输电以及配电等环节共同组成,属于生产与消费相统一系统。

电力系统本身的功能是将自然界中能够应用的一次能源进行处理,采取发电动力装置转化为可以使用的电能,再利用输电、变电等程序,将其供应给需要的用户。

正因为如此,电力系统发展期间,需要采取科学的节能策略。

尤其是当前能源应用社会非常关注,必须采取科学的节能措施,合理利用电能资源。

海上平台电力系统积极采取节能措施,建立智能型电网、科学的调度手段,减少线路以及变压器应用期间产生的损耗,更科学地利用能源。

一、海上平台电力系统的结构和特点海上平台电力系统主要由电源、配电装置、配电电网、负载四部分组成,它们按照一定的方式连接,构成一个完整的发电、输电、配电和用电网络。

海上平台电力系统的负载随运行工况的变化而改变,初期主要是辅助用电和生活用电,投产后主要为钻修井模块、采油、采气、油气处理、生活用电等。

海上平台电力系统与陆地油田配电系统不同.陆地油田配电电力系统的容量一般在几百万千瓦,具有数十个变电站和多台不同类型的大容量发电机,而海上平台主电站一般采用几台同类型的发电机并联运行,不论单机容量还是多机容量之和相对于陆地油田配电系统。

由于海上电力系统容量较小,而某些大负载的容量与单台发电机容量相比几乎相同,所以当这样的负载起动时对电网将造成很大的冲击(电压、频率跌落均很大),因而对海上平台电力系统的稳定性提出了较高的要求。

另外,由于平台工况变动频繁,因此对自动控制装置的可靠性也提出了很高的要求。

电网输电线路短,相互影响大。

海上平台电力网络与陆地油田配电网络相比,发电机端电压、电网电压、负荷电压大多是同一个电压等级,所以输配电装置较陆上系统简单。

并且由于平台容积的限制,电气设备比较集中,配电线路较短,且相对较为稳定,所以对发电机和电网的保护比结构复杂的陆上油田配电网络要相对简单,一般只设置有发电机过载及外部短路的保护,电网的保护和发电机的保护通常共用一套装置,且不设有自动重合闸装置。

海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析

海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析

海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析在海上进行勘探、建造和维护等工程时,对电力供应的需求是必不可少的。

海洋平台临时电力系统是为了满足上述需要而建立的一个重要组成部分。

其依靠独立的发电机组、变压器、电缆等设备,为航行在浅水区域的船舶和在海上工作的工程设施提供电力,保障了施工及设备、物资储备的正常运转。

一、电力系统的设计原则电力系统的设计必须满足以下几个原则:可靠性、安全性、经济性、实用性、公平合理和适应性。

在设计阶段需考虑到电气系统的使用环境,如作业的时间、海区环境特征以及用户的需求等,同时还需考虑到海上施工和设施维护方便实现的因素。

在现实实际应用中,电力系统的启动、变负荷及停止应具有简单方便等特点。

二、组建电力系统的流程组建临时电力系统需要充分考虑船舶或平台的使用情况,制定详细的实施方案。

可遵循以下程序组建电力系统:1.确定电源类型,选择发电机组。

由于海上经常受到风浪、潮汐等因素影响,发电机类型应选用可靠的涵盖各种工况的发电机组。

2.选取合适的变压器变压器要根据负载特点和电缆线路的电压等级来选择,以保证电力分配既经济又合理。

3.布设电缆和配电箱。

需选用防水、耐腐蚀、耐海水腐蚀的电缆线路和配电箱,且必须符合船级社认证标准。

4.设备运行调试。

安全检查、调试及运行测试等必要步骤是组建电力系统环节中不可或缺的步骤,需要严格执行,并可根据满足不同用户实际需求进行调整。

三、分析电力系统的发展趋势随着近年来经济、科技的快速发展,海上施工所需电力的有需求也在快速增长,促使了海洋平台临时电力系统的发展。

在未来,随着新能源技术和物联网技术的应用,将有望实现海上风力、潮汐和太阳能等能源的利用,推动海洋平台临时电力系统向节能环保方向发展。

同时,电力运维技术的提高也将成为发展的关键。

因此,建议在进行电力系统设计时,应尽可能地使用智能设备,提高设备的可靠性、自动化度及在线维护能力,同时加强人工维护与设施保养工作,提高工作效率,保障施工环节安全有效地推进。

浅谈海洋平台电气设计的继电保护配置

浅谈海洋平台电气设计的继电保护配置
工 业 技 术
2 0 1 4 年 第1 0 期J 科 技创 新与应 用
浅谈海洋平 台电气设计 的继 电保护配置
赵 锦 涛
伸 国海 洋石油工程股份有 限公 司设计公 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ, 天津 3 0 0 4 5 1 )
摘 要: 为 了开采 出海底 油 藏 的原 油 和 天然 气 , 可借 助 海 洋 平 台的 工 艺处 理技 术 , 将 原 油和 天 然 气在 处理 后 , 输送 到 海 面上 。 但由 于 开采 环境 的复 杂 性 , 以及 油 气本 身具有 易燃 易爆 性 , 因此 平 台 电力 系统 的 正 常运 转 状 态 , 直接 关 系到 开采 的 质 量和 安 全 。 由此 可见 , 海洋平 台电气设计继 电保护配置具有一定的必要性 , 文章也将深入研讨海洋平台电气设计继电保护配置的具体方法。 关 键词 : 海 洋平 台 ; 电 气设 计 ; 继 电保 护 I海洋 平 台 电气设 计 继 电保 护 配置 的必 要性 根 据继 电保 护装 置 的基 本 要 求 , 海 洋平 台 电气设 计 的继 电 保护 应 该 分别 对 主 发 动 机 、 变压器 、 海缆 、 中压 电动 机 几 个 方 面进 海 洋平 台 的 电力 系 统 , 由 于 自然 界 、 人为 、 设 备 本 身 等 因素 , 可 配置 , 能 会 引起 系 统短 路 故 障 , 譬 如海 水 侵 蚀 后 , 系统 绝 缘 表 面受 损 , 再 如 行整定计算 : 设备绝缘部分老化引起设备缺陷等。而在出现短路故障后 , 对电气 2 . 2 . 1主发动机 。 首先是差动保护带 比率制动 , 以便在启动电流 设 备 的运 行 和 系统 安 全产 生 极 大 危 害 , 因此 我 们 有 必要 进 行 海 洋平 后 , 保 护装 置 不 会 出现 误 动 作 , 同时 通 过整 定 最 大 的不 平 衡 电流 和 台 电气 设 计 继 电保 护 配置 。 最 小 的起 动 电流 , 根据斜率 、 动作时限 、 灵敏系数等 , 设 置 拐 点 对 应 1 . 1设备的危 害性。短路故障后 , 局部产生 的电弧火花 , 可能烧 的制动电流 。其次是负序过流保护 , 按照躲开发电机长期允许 的负 坏电气设备 , 甚至产生爆炸。经分析 , 主要是短路故障发生热效应 , 序电流 , 设 置负序过负荷警段和跳闸段 , 其依据 为起动 电流和灵敏 而热量上升的幅度 , 与 流 经 短 路位 置 的 电流 成 正 比关 系 , 因此 短 路 系数 校验 。 再 次 是 过流 保 护 , 一方 面 是 限时 电 流速 断保 护 , 另 一方 面 时 的 电 流 量 增加 , 设 备 的 热 量 也会 升高 , 即便 设 备 一 时 间不 会 被 烧 是 定 时 限过 流保 护 , 由动 作 时 限 、 可靠 系 数 、 返 回系数 等 参 数进 行 整 坏, 也 可 能 因为 热 效 应 而 造成 导体 绝 缘 保 护 材 料 的 老 化 , 另外 短 路 定 。 时快速增加 的电流, 也会产生具有 冲击作用 的机械应力 , 使得导体 2 . 2 . 2变 压器 。 变压 器 保 护整 定 , 是保 证 电气 系 统 运行 正 常 和持 变形 破 坏 。 续供电的关键 , 一方面是变压器进线 , 主要包括差动保护 、 差动速断 定 时 限过 流保 护 、 负 序 过 流保 护 几 个方 面 , 相关 参 数 取 自于拐 1 . 2 系统 电压 的影 响 。海 洋平 台的 电气 设备 ,需要 在 正 常 电压 保 护 、 的状 态 下才 能够 发 挥 运 行 效 果 , 而 系 统 的 短 路故 障 , 系 统 的阻 抗 能 点 制 动 电 流 、 可靠系数 、 返 回系 数 、 灵 敏 度 校验 等 ; 另 一 方 面 是 变 压 力降低 , 电压也会随着降到标准值 以下 , 此时 电气设备 的运行将遭 器出线 , 重点提供 电流保护 、 负序过流保护 、 过电压保护 、 低压保护 、 到破坏 。譬如海洋平台所使用的负荷 电动机 , 电磁转矩维持电动机 零 序 过压 保 护 , 其 中 电流 保 护为 重 点 , 以母线 流 人 为 变压 器 正 向 , 以 的运 转 , 但 电压 降低 后 , 电磁 转矩 的转 动速 度 会 逐 渐 下 降 , 因此 系 统 基 波 分量 的有 效 值 为 基础 值 , 这样 就 能 够减 少故 障对 负荷 的影 响 。 故 障导 致 电压 快 速 下 降 ,电磁 转 矩 将 无法 继 续 维 持 电 动机 运 转 , 甚 2 . 2 . 3海缆。海缆的保护相对简单 , 是在确定差动起动电流 、 拐 至造 成 电动 机 的 损 坏 。 点 制 动 电流之 后 , 在 动 作 区范 围 内 , 规 避 故 障最 大 不 平衡 电流 , 同时 1 . 3 其 他 的影 响 。一 方 面是 系 统 的稳 定 性 ,如 果短 路 故 障长 时 根 据非 周 期性 分 量 影 响系 数 和 电流 互 感 器 同型 系 数 等 , 设 置启 动 电 间未 能 得 以有 效 排 除 , 距 离 故 障点 较 近 的并 列 运 行 发 电机 , 会 处 于 流 , 以 便躲 过 二次 回路 断线 , 以此起 到 分 相 电流 差动 保 护 的效 果 。 至 非 正 常 的运 行 状 态 , 另一 方 面是 通 讯 系 统 的影 响 , 主 要 原 因 是 故 障 于过流保 护 ,目的是在海缆发生故障后能够准确快速地切断故障 时 电流 不 平 衡 , 周 围通 信 线 路 会 受 到 不 平衡 磁 通 的干 扰 , 而 出 现 局 点 , 具 体 的 做 法 是 启 动 电流 的整 定 , 其 中包 括 短 路 故 障 时 最 小 短 路 部 失 灵 现象 。 电流、 动 作 时 限等 计算 参 数 。 从海洋平台短路故障造成 的危害性可 以看出 , 在平台电气设计 2 . 2 . 4中压 电动机 。 首先是熔断器 , 具有电流速断和反时限过负 中配 置 继 电保 护 装 置具 有 一 定 的必 要 性 ,通 过 继 电保 护 的配 置 , 能 荷 , 在 确定 反 时 限过 流保 护 装 置 的起 动 电流 和 电动 机 的额 定 电流 之 够 降 低 对设 备 的 危 害性 , 并 减 少 对 系统 电压 、 系 统 稳定 性 、 通 信 系 统 后 , 整 定 计 算 负 序 电 流气 动 执 行 器 , 以此 提 供 电 流 速 断 保 护 的 低 定 等 的影 响 。 值 。其 次是 综 合 保护 , 包 括 定 时 限过 流 保 护 、 负 序过 流保 护 、 热 过 负 2海 洋 平 台 电气设 计 继 电保 护 配 置 的方 法 荷保 护 , 在 设 置报 警 整定 值 、 报 警 保 护指 令 和 跳 闸保 护 指 令 之后 , 实 为减 少 海 洋平 台故 障道 路 造 成 的危 害 性 和 负 面影 响 , 我 们 可 以 现被 保 护对 象 的 热 时 间常数 。 通过继 电保护的配置 , 为平 台电气系统正常运行 , 提供较 高水 平的 2 . 2 . 5其 他 装置 。 除 了主 发 动机 、 变压器、 海缆 、 中压 电动 机 几 个 保障。而海洋平台电气设计继电保护配置 , 要求在明确继 电保护配 方面的继 电保护配置 , 另外发电机过 电压保护 、 发电机逆功率保护 、 置 基 本 要 求 的 基 础上 , 分 别 从 电 力 变压 器 、 电动机、 海缆 、 中压 电 动 发 电机失 磁 保 护 、 低频 保 护 、 过频保护、 热过 负 荷 保 护 、 低 阻抗 保 护 、 机 几 个方 面 , 研 讨 继 电保 护 配置 的方 法 。 P T断线监测等 , 均为海洋平台电气设计继电保护配置的重点 , 要 求 2 . 1继 电保 护 配 置 的基本 要 求 根据 海 洋平 台电气 设 计 本 身 的具 体 需求 ,针 对 性 配置 继 电保 护 , 以 海 洋平 台 电气 设 计 , 其 系统 安 全 运 行 , 与继 电保 护装 置 的 配置 此充 分 发挥 继 电保 护 的功 能 。 合 理 性 与 否 息 息 相关 , 同时 也 是 根 除故 障隐 患 的 关 键 , 因此 继 电保 3结 束 语 护 的合 理 配 置 , 必须 满 足 以 下几 方 面 的基 本要 求 : 综 上所 述 , 海 洋平 台 的 电力 系 统 , 由 于 自然 界 、 人为 、 设 备 本 身 2 . 1 . 1可靠性要求。 继电保护装置 的作用发挥 , 体现在 回路保护 等 因素 , 可能会引起 系统短路故障, 在 出现短路故障后 , 对电气设备 因此 我 们 有 必要 进 行 海 洋 平 台 电 时的连接状 态等方 面 , 在质量保 障方面 , 一 方面需要提高装置元器 的运 行 和系 统安 全 产 生极 大 危 害 , 件的质量水平, 确保每个元器件都能够在高强度运转状态下保持较 气设计继电保 护配置 , 因此 我们需要通过继电保 护的配置 , 为平 台 长 的使 用 寿命 , 另 一 方 面 是便 于装 置 的维 护 管 理 , 即 回路 接 线 尽 可 电气系统正常运行 , 提供较高水平 的保障。 文章的研究 , 基本明确 了 能简单 , 这样在发现故障点时 , 就能够在短时间内找 出故 障隐患并 海 洋 平 台 电气设 计 继 电保 护配 置 的具 体 方 法 ,但 详 细 的 配置 细 节 , 予 以快 速 排 除 。 要 求 根据 海 洋平 台 电气设 计 的 实 际需 求 , 以全 方位 满 足 继 电 保护 装 2 . 1 . 2 选择 性 要 求 。 继 电保 护 装置 发 出执 行 保 护命 令 后 , 可从 电 置 可靠 性 、 选择性 、 灵 敏 性 等功 能 要求 。 气 系统 中选择性切断故 障元器件 , 并保证 尚未出现故障元器件 的正 参 考文 献 常工作 , 以便将故障范围尽可能控制在较小范围内 , 同时在切断故 [ 1 】 董 清锋 . 电

海洋平台结构振动控制研究综述

海洋平台结构振动控制研究综述

析 、数值模拟 以及模型实验进行研究 。
同设置方式对平 台动力特性 的影响 。结果表 明, 设置组
主 动控 制装置主要有 主动质量阻尼器( M ) A D 、混合 合跨粘弹性耗 能斜撑 的J 2—2 Q平台结构可 以达 到 Z 0 MU 质量阻尼器( M ) H D 等。 如下 的冰振控 制效果 : 压冰力作 用下, 台结构 的位 挤 平
c n r lo fs r l to l1 n oc s so he p s i e c nto , ci e c nto nd s mia tv on r lt c n l y o to f0f ho e p a f r S a d f u e n t a sv o r l a tv o r la e . ci e c to e h o og . T
收 稿 日期 :2 1 02
D sg e in& D v lp n e eo me t设 计达到减 振 目的 。被 3 海 洋平 台结构 振 动控 制研 究状 况
动控 制构 造简单 ,造价低 廉 ,易 于维护 并且无需 外部
海洋 平 台安 置 于无遮蔽 的海 洋环境 里 ,长期遭 受 能源输 入等优点 而受到 了广泛 的研究 与应用 ,其技术 风 、波 浪 、水 流等 的影 响 ,在 恶劣条件 下 ,还 会遭 到 已非 常 成 熟 。被 动 控 制 主要 分 为 基 础 隔振 、耗 能减 地震 以及 坚冰 的作用 ,这些外 部荷载 引起 了海 洋平 台
. 具有 不确 定性 。平 台结构 受 到较 大外 部激励 ,可 能会 21 被 动控 制 被 动控制 无需 外加 能源 ,其 控制力 是控 制装 置随 产 生过大 的振 动响 应 ,影 响人 员安全 ,降低 平 台使用
性 能 ,甚 至导 致结 构疲劳 破坏 。 因此 ,利用 合适 的减

多浮体海上平台水动力响应分析

多浮体海上平台水动力响应分析

值仿真计算模型,然后对该平台进行水动力分析。结果表明,浮体响应幅值随连接件刚度变化会出现较大振荡区间 现象;在低频和高频阶区域,平台附加阻尼相对较小;在高频区域内,平台幅值响应很小,稳定性良好。本文研究 可以为大型海上浮体结构设计提供指导意义。
关键词: 多浮体海上平台 ;刚柔流耦合 ;AQWA;水动力分析 中图分类号: U6613 文献标识码: A
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1
基本理论
使 用 AQWA 求 解 浮 体 模 块 的 辐 射 和 衍 射 波 浪 力
时,基于 AQWA 的理论假设有: 1 )模块的初速度为 0 或具有很小的初速度; 2)流体无粘性不可压缩且无 旋; 3)入射规则波的幅值相对波长很小。
收稿日期 : 2016 – 11 – 30 ;修回日期 : 2017 – 01 – 09 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (11572356) 作者简介 : 李洪仙 (1991 – ) ,男,硕士研究生,主要从事浮式结构网络系统非线性动力学研究。
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第 39 卷
围绕浮体模块流域的速度势函数定义为:
iωC + K ]被称为阻抗矩阵,响应矩阵定义为: (1) H = [−ω2 M − iωC + K ]−1 ,
所以运动响应可以表示为:
→ − → − ϕ( X , t) = aw φ( X )e−iωt ,
(8)
式 中 : t 为 时 间 ; i 为 虚 数 单 位 ; aw 为 入 射 波 幅 值 ; → − ω 为波浪频率; φ( X )是由于入射、辐射和衍射波引起 的势函数。 通过线性伯努利方程可以得到水动力压力分布:
0

海上石油平台电气系统的探究

海上石油平台电气系统的探究

海上石油平台电气系统的探究[摘要]海洋石油平台电气系统是海洋钻井平台的一个重要组成部分。

海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,而电力系统的安全运转是海上石油平台进行正常、安全运行的必要条件。

因此电气系统的运行,直接关系到平台生产、运行以及经济效益的提高。

本文通过对海上石油平台电气系统各个方面的研究,对海上石油的生产、经济效益的提高具有重要的意义。

[关键词]海上石油平台电气系统中图分类号:tf046.6 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)08-004-01一、前言石油是全球工业生产所需的重要能源之一,随着全球经济的不断增长,各国对石油消费需求不断增加,相比之下,海洋油气勘探开发迅速发展,不断获得重大发现,成为了油气勘探的热点。

电气系统是海上石油平台建设的重要组成部分,其基本特性由油田生产的属性决定。

因此,电气系统的安全运转,直接关系到平台生产、运行以及经济效益的提高随着海洋石油事业迅猛发展,海上采油自动化水平越来越高,对海上平台的电气系统水平的提高有了更高的要求。

深入研究和分析海上石油平台电气系统的运行特点,进行合理的配置,对海上油田开发和生产具有重要的战略意义。

二、海上石油平台电气系统简介1、海上石油平台电气系统的构成海上石油平台大多由中心电站平台和井口平台组成,中心电站平台由变压器升压后,经过海底电缆向井口平台供电。

中心电站平台和井口平台均带有用电负荷,其用电负荷以电动机为主。

中心电站平台的主接线采用单母线分段方式,并设置母联断路器。

根据负荷的不同投入不同数目的发电机,由此可决定最大运行工况、正常运行工况和最小运行工况。

海上石油平台电气系统包含发电机、变压器、海缆、电动机、应急发电机以及综合负荷等电气设备。

(1)发电机:对于海上石油平台电力系统,发电机是海上生产和生活的唯一电源,其接入电网又呈辐射状,不存在陆网中双侧电源或环网供电的情况。

(2)变压器:变压器是一种静止的电器,它利用电磁感应作用将一种电压、电流的交流电:能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。

海洋交流变频电驱修井机分析

海洋交流变频电驱修井机分析

海洋交流变频电驱修井机分析摘要:在各种海洋平台作业过程中,基本上实现了电气自动化,使用电机作为动力源。

但因为历史原因,大多数平台配备的修井机采用的是常规柴油机驱动,存在着技术落后,效能低下环境污染等问题。

随着技术的发展,交流变频电驱修井机已开始在各平台配备。

对比柴油机驱修井机,交流变频电驱修井机具有明显的节能、环保和成本优势。

在提升效能的同时,通过操作环境的提升和设备自动化的提高,交流变频电驱修井机带来更加便利的操作性和工作体验,真正体现人文关怀,做到节能减排、以人为本。

关键字:海洋平台交流变频修井机优势一、前言目前海洋平台修井机普遍以柴油机为主要动力,修井机工作效率仅为35% 左右,能源浪费较为严重。

在渤海海域冬季需要使用-35的柴油,生产成本巨大,而且还存在噪声污染、大气污染等一系列环保问题,造成员工的职业病伤害。

因此需要发展新型修井机,提高舒适度和便捷性。

交流变频电驱修井机凭借良好的工作特性,具备完全替换传统修井机的能力。

二、传统驱动修井机基本配置1.机械传动配置传动系统为卡特柴油机、艾利逊液力变矩器、分动并车箱、角传动箱、链条、离合器、滚筒、链条、离合器、转盘传动装置和转盘。

这一传动系统结构复杂,效率不高。

2.刹车系统主刹车为带刹,通过司钻手中的刹把进行控制,联动机构为连杆结构形式,存在大量的轴和杆件,通过杠杆进行力的增益,刹车的幅度和力量完全取决于司钻手上的力量。

操作不当,刹把会被滚筒反向带起。

辅助刹车为气压推盘式,需手动进行摘除和挂合,不能单独依靠辅助刹车进行刹死绞车。

3.控制系统控制系统为气控,通过司钻操作台安装的各个专用气阀分别进行控制柴油机的启停、油门、离合等功能。

配备有机械式悬重表、扭矩表等基本仪表。

三、交流变频电驱修井机基本配置1. 电驱传动配置传动系统为电动机、齿轮传动箱、滚筒;电动机、万向轴、转盘。

绞车和转盘采用各自的电机进行驱动,机构简单,且只经过一级传动,效率高。

绞车和转盘的速度比不再受传动链的影响,实现作业需求内的各种比例互动,增加了处理负责事故的能力。

海洋平台电站容量的确定

海洋平台电站容量的确定
1 3钻井 电动机 的载 荷状 况 ①起、 下钻工况。绞车的功能是起 、 下钻。钻机钻一口额定井深的井 式中 K _ — 钻深功率系数 ,钻初设 计时:钻深 < 4 5 0 0 m, K = 1 ;钻深 时 ,下钻时大钩上的载荷是从大钩的自重增加到该钻机的额定钻深时的 4 5 0 0 ~ 6 0 0 0 m, K=1 . 1 > 6 0 0 0 m, K= l 2 ; 钻具重量。而起钻时 , 是按依次减少载荷 , 可以由每下—个立根看到—个 P 旷— {专 盘蜃 渝人 功率, k w ;
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l l l 1 5 [ 争 + 2 P U P ) _ + _ 1 J [ 等 l
( 3 )
工作周期。 ②纯钻进工况。 纯钻井时, 泥浆泵和转盘同时工作。由于钻压、 P —— 泥浆泵额定功率, k w ; 钻具强度的制约, 转盘的工作扭矩与转速均受到_定的限制, 致使转盘功 P — 车最大输入功率, k w ; 率 比泥浆泵功率小得多。 纯钻井时泥浆泵的负荷最大, 通常泥浆泵和转盘 ’ / ——钻机总 传 动效率, 对S C R电驱动钻机取 0 . 8 6 ; 又—起运行 , 所以纯钻进的教荷极大地影响着电站的功率隋况。 泵压随着 绞车功率和 J 用率 , 取0 . 6 ~ 0 . 8 8 ; 井深的增加而坳 1 1 o每钻进—个单根需要 2 - 8 h , 即转盘和泥浆泵连续运 △p ——辅叻没备功率,按绞车功率 < 7 5 0 k w , 取2 0 0 k w ; 1 5 0 0 k w , 取 转2 ~ 8 h 。接单根时所需时间 l  ̄ 5 m i n 。此时泥浆泵要暂时卸载, 转盘也停 3 0 0 k w ; 2 2 5 0 k w取 6 0 0 k w o I 匕 运转 。由以 E 分析可知, 驱动转盘和泥浆泵的电动机是属于连续负荷长 △ p部分经变压器降压到 4 0 0 v 或4 4 0 V交流,供电给辅助设备及生 期工作制 。 活、 照 明。

海洋平台电力系统谐波分析及仿真研究

海洋平台电力系统谐波分析及仿真研究
并确定滤波方案的有效手段。 关键词 谐波分析 海洋平 台 电力系统 ES D A软件

仿真实验


系列为基波频率整数倍的谐波分量 ,每个谐波都 有不同的频率 、幅度与相角。谐波可区分为奇次与 偶次 , 、5 7次等为奇次谐波 ,而 2 、6等为 3 、 、4
为了提高油田采油速度和效率 ,电力电子设备 如变频器 、U S P 、电动机 的软启动器等非线性负荷 在电气系统中的应用 日益广泛 ,使谐波分量迅速增 长 ,导致海上平台电力系统谐波水平逐年升高。谐 波畸变所引起 的海上平 台变压器过热 、仪表数据波 动、电容器过载损坏等现象已 日 渐引起设计工作者 的关注和警觉 ,使谐波分析和抑制成为海上平台电
2 波分 析指 标 .谐
频率为基波频率的整数倍 ,通常谐波也被称为高次
谐波。法国 Fu e J or r i B提出的傅立叶分析法是一种 研究和分析谐波畸变的有效方法。理论上任何周期 性 函数都可分解为傅立叶级数 ,即含有基波频率和
在 电力系统的谐波分析 中,不仅要分析系统 中 存在哪些谐波源及其特性 。更重要的是要分析系统
计算主要就是以变频器作为系统的谐波 电流源来进
谐波分析及 相关标 准
1 谐波及谐波源 . 谐波…是一个 周期电气量 的正 弦波分量 ,其
行分析研究 的。近几年 ,由于谐波引起 电容器过载
损坏和变压器过热噪声等事故的发生,使得谐波治 理成为平 台电力系统设计和维护工作者必须考虑的

个重 要 内容 。
谐波主 要 由谐波 电流 源产生L :当正弦基 波 2 J
电压施加于非线性负荷时 ,设备吸收的电流与施加
的电压波形不同,电流因而发生了畸变 ,由于负荷

智能马达控制中心在海上平台的应用研究

智能马达控制中心在海上平台的应用研究

目前海 洋平台 电力 系统 , 利用 P MS ( 电能管理 系统 ) 实现对发 电机组各 种信息如有功功率 、 无功功率 、 频率、 功率 因数 、 油温、 油压 、 运行状态 、 故 障信号等 的采集 ; 机 组 的起停顺 序控制 ; 机组的同步 ; 机组 的频率 [ 有功】 和 电 压[ 无功】 调整 。 P M S电能管理系统主要针对海洋平台电站 发电环节的管理 , 尚未实现平台从发电到输 电 、 配 电及用 电 , 从高压到低压整个系统的综合 自动化。 在海洋油气开发项 目中,尤其是 近些年来 的油气开 地终端 中控室可 以对 C E P实行 全功能性 的遥测 和 限制 功能的遥控 , 即可监视平 台和水下生产系统参 数 , 可对控
( 海洋工程股份有限公 司设计公司 , 天津 3 0 0 4 5 1 )
摘 要: 文章 首先 介 绍 目前 海 洋平 台电站 管理 系统 的 基本 概 况 , 提 出海 洋 平 台 电气 系统 综 合 自动 化 的 需 求 , 随后 从 保 护功
能、 信 息 测量 管理 功 能和 施 工调 试 三个 方 面对 智 能马 达控 制 中心 和 传统 马 达控 制 中心 展 开对 比分析 , 明确 智 能 马达 控制 中
心的技 术 优 势及 智 能马 达控 制 中心 在 海 洋平 台 电气 系统 的 应 用前景 。 关键 词 : 海 洋平 台 ; 智能; 马 达控 制 中心
中 图分 类 号 : T P 2 7 3 . 5
文献标识码: A
文章编号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 4 0 — 0 2
连接 , 除能提供 马达运行 的基本参 数外 , 还具备实 时数据
采集与处理与系统参 数在线设置功能 ,在荔湾 3 — 1 气田 工程项 目中, 业主要求对低 压部 门大于 1 0 0 k W 的电动机 回路或馈线 回路安装 电度表 以对 电能的使用情 况进行统 计, 如果利用传统的马达控制方式 , 现场 电气操作人员 只 能采取传统的手抄式进行记 录、 整理和统计 , 这样的方 式 统计时效性差 , 同时也增大了平 台工作人员 的工作量 , 若 用取智 能马达 , 利用其电能测量及统计 的功能 , 及时将电

海上某平台透平发电机振动问题研究与分析

海上某平台透平发电机振动问题研究与分析

- 9 -第6期海上某平台透平发电机振动问题研究与分析王子堂,胡永明,王晓蕾,高峰(海洋石油工程股份有限公司设计院, 天津 300451)[摘 要] 渤海某平台在投产运行期间,平台人员反映生活楼振感较大,影响正常工作和休息。

平台设计方和振动检测方对平台透平发电机的振动源进行现场检测。

通过现场实际测量振动数据,结合ANSYS有限元对结构进行瞬态模拟分析,应用一种简单算法近似得到设备运行时支点的振动力,为今后类似振动问题的解决提供了一种参考。

[关键词] 振感;透平发电机;振动源;瞬态分析作者简介:王子堂(1978—),男,黑龙江牡丹江人,工学硕士,结构工程师。

主要从事海洋石油平台结构设计工作。

1 问题来源随着海洋平台的大量建设,平台的体积越来越大,平台设备也越来越大,设备的振动问题已成为困扰平台正常运行与人感舒适性的大问题。

本文研究的对象是25MW 透平发电机所在的中心平台,该透平发电机是目前国内平台中功率最大的。

由于发电机功率的增大,相应的设备振动荷载随之增加。

按照以前常规设计认为没问题的平台结构,而今振动问题影响了平台的舒适性,一些连接管线的使用寿命因此缩短,造成了一定的经济损失。

渤海某中心平台有3台25MW 透平发电机为周围的平台群提供电力,该平台2015年6月投产运行。

投产后平台作业人员反映在生活楼里感觉振动明显,比其他平台的振动要大,要求工程项目组判定现有振动是否符合相应规范要求,同时希望给出一个降低现有振动的方法和措施。

2015年8月和11月,业主、振动检测工程师和结构设计工程师先后两次去海上平台现场调研,通过采集现场的振动数据,对振动设备进行撬内和撬外测量,结构关注的重点是设备撬外三点支撑的振动测量。

2 现场数据测量2.1上层振动设备区域布置图和测量数值图1 透平发电机和生活楼布置图- 10 -论文广场石油和化工设备2021年第24卷(a) 生活楼第一层房间布置图2 透平发电机主机和生活楼支点各测点编号测点号(AVM)加速度速度位移备注G m/s2mm/s um GA10.0170.1670.60411.00主梁上翼缘9.81A20.0460.451 1.88034.80主梁上翼缘9.81A30.0350.343 1.45027.20主梁上翼缘9.81C10.0100.0980.240 4.92主梁上翼缘9.81C20.0450.441 1.95034.90主梁上翼缘9.81C30.0240.235 1.02018.50主梁上翼缘9.81L10.0100.0980.4088.66生活楼支点9.81L20.0080.0780.170 5.35生活楼支点9.81L30.0030.0290.084 5.11生活楼支点9.81L40.0030.0290.1467.29生活楼支点9.81L50.0030.0290.112 5.36生活楼支点9.81表1 各测点数值注:L6/L7/L8测点由于现场空间限制无法测量数据,但从位置判断应小于L5的数值,振动特别小。

海洋平台电气设备的使用和安装检验分析

海洋平台电气设备的使用和安装检验分析

海洋平台电气设备的使用和安装检验分析1. 引言1.1 海洋平台电气设备的重要性海洋平台电气设备在海洋工程中起着至关重要的作用。

海洋平台电气设备具有防爆、防水、防潮、抗震、抗风等特点,能够在恶劣的海洋环境下正常运行,保障海洋平台的安全稳定运行。

海洋平台电气设备主要包括发电机、变频器、电动机、电缆等,这些设备的正常运行对于海洋平台的生产、供电和通信至关重要。

海洋平台电气设备的使用不仅关乎海洋平台的安全生产,还关系到人员的生命安全。

对海洋平台电气设备的安装、使用和检验都需要严格遵守相关标准和规定,确保设备的正常运行和安全性能。

只有保证海洋平台电气设备的品质和可靠性,才能保障海洋平台的高效运行,提高海洋工程的安全性和可靠性。

研究海洋平台电气设备的使用和安装检验具有非常重要的意义。

通过对海洋平台电气设备进行深入研究和分析,能够有效提高海洋平台的生产效率,减少故障频率,提升海洋工程的整体运行水平。

1.2 研究背景海洋平台作为远离陆地的海上设施,其独特的工作环境和特殊的气候条件使得其电气设备的使用和安装检验变得尤为重要。

海洋平台承担着重要的能源开发、海洋科研和海洋工程建设等任务,其电气设备的正常运行直接关系到整个平台的安全和生产效率。

然而,由于海洋环境的复杂性和恶劣性,海洋平台电气设备的实际使用和安装情况可能存在一些特殊问题和挑战。

近年来,随着海洋工程的不断发展和深化,海洋平台电气设备的重要性日益凸显。

然而,在实际操作中,对于海洋平台电气设备的使用和安装检验还存在着许多不完善之处,例如缺乏系统的分类和规范、缺乏统一的安装方法和检验标准等。

因此,开展对海洋平台电气设备的使用和安装检验的研究具有重要的现实意义和深远的发展价值。

本研究旨在对海洋平台电气设备的使用和安装检验进行系统的分析和探讨,以期为提高海洋平台电气设备的安全性和稳定性,推动海洋工程技术的进步做出贡献。

通过对海洋平台电气设备的分类和特点、使用原则、安装方法、检验标准以及案例分析的全面研究,将有助于为海洋平台电气设备的正常运行提供科学依据和技术支持。

海上风电项目运行数据分析与性能提升策略

海上风电项目运行数据分析与性能提升策略

海上风电项目运行数据分析与性能提升策略随着能源需求的增长和环境意识的加强,海上风电成为了可再生能源领域的热门选择。

这些项目的运行数据分析和性能提升策略对于提高风能利用效率和降低运营成本至关重要。

本文将探讨海上风电项目运行数据分析的重要性,并提出几种性能提升策略。

首先,海上风电项目运行数据分析为项目管理者提供了宝贵的信息,帮助他们评估项目的整体性能,掌握设备的运行状况和风力资源的利用情况。

通过系统地收集、整理和分析运行数据,可以及时发现和解决设备故障、维护问题和性能损失等。

此外,运行数据分析还可以用于对比不同风机的性能表现,识别可行的改进措施,并制定相应的策略。

这些数据分析的结果对于项目的长期发展和维护至关重要。

其次,针对海上风电项目的性能提升,我们可以采取以下策略:1. 定期维护和保养:首要任务是确保风机的正常运行和设备的可靠性。

定期检查和维护风机的关键组件,如风叶、轴承、发电机等,可以减少故障率并提高项目可用性。

此外,定期清洁和防锈处理,还可以保障设备的寿命和性能。

2. 优化布置设计:通过合理的风机布置和电缆布置,可以减少风机之间的阻挡效应和电缆的损失,并提高风能的利用效率。

此外,还可以考虑风机高度、位置和方向等因素,进一步提高风机的发电效率。

3. 故障诊断和预测:利用先进的监测系统和故障诊断技术,可以实时监测风机和设备的状态,并及时发现潜在问题。

通过对运行数据的分析,可以预测设备的寿命和零部件的更换时间,从而合理安排维护计划,减少停机时间和维修成本。

4. 引入先进技术:随着科技的不断进步,新技术的应用也为海上风电项目的性能提升提供了新的机会。

例如,引入智能控制系统和预测模型,可以实时监测风机的工作状态和发电效率,并根据气象条件和电网负荷进行优化调整。

此外,使用高效的风叶设计和涡轮增压器,也可以提高发电效率和风能的利用率。

总结起来,海上风电项目的运行数据分析和性能提升策略对于项目的稳定运行和长期发展至关重要。

海上油气田岸电应用设计要点分析

海上油气田岸电应用设计要点分析

海上油气田岸电应用设计要点分析摘要:现如今,海上油田是我国发展中的重要能源,油田群用电规模也不断增大。

无论是从节能减排,还是从供电可靠性和经济性等角度,探索海上油气田供电的新方式都具有重要的意义。

提出了由陆地电网为海上油气田开发工程供电的新思路,探讨了岸电的设计原则和设计要点。

最后以具体岸电工程设计案例为例,总结了岸电方案设计的关注点及岸电与传统的海上自发电的不同点,形成了海上油气田岸电工程的设计方法,为今后海上油气田岸电工程提供了借鉴。

关键词:岸电应用;海上油气田电力系统;电源接入点引言控制温室气体排放是减缓全球极端气候频发、改善人类居住环境的重要举措,是一项长期而艰巨的任务。

全球近200个缔约方签署的应对全球气候变化的《巴黎协定》,是人类控制温室气体排放的共同宣言。

中国政府于2017年12月18日,以发电行业为突破口,正式启动全国碳排放交易体系,这是中国利用市场机制控制温室气体排放、推动绿色低碳发展的一项重大创新实践。

中国海洋石油集团有限公司作为大型能源央企,积极践行国家气候变化政策要求,在推动碳资产管理、低碳发展战略及路径研究中开展了大量的工作。

2017年8月,中国海洋石油集团有限公司正式启动固定资产投资建设项目碳排放影响评估工作(简称“碳评”),要求对新建、改扩建固定资产投资项目实行碳排放影响评估和审查制度,这是油气行业内首次将温室气体排放影响纳入项目投资决策。

碳排放评估制度指对新增项目温室气体排放量进行计算和评价的制度,可以从源头控制温室气体排放。

目前,国内外现有温室气体排放方面的研究大都建立在地区、行业或企业层面,很少有以单一项目为边界的相关研究,并且有关油气生产行业温室气体排放方面的研究大都重视通用性,欠缺针对性,未充分考虑海上油气田开发生产的特殊性。

本文以新建(改扩建)海上油气田开发项目为边界,结合海上油气开发生产的特点,对温室气体排放特点进行了系统的分析研究,为该类项目碳评估工作奠定基础,为从源头上实现新油田绿色低碳开发提供思路。

海洋平台动力响应分析研究进展及展望-2008

海洋平台动力响应分析研究进展及展望-2008
随着计算机和有限元方法的发展, 平台结构 建模技术进入了其崭新的发展阶段, 从而出现了 许多具有代表意义的平台结构模型, 如二维有限 元模型 [ 2] 、三维有限元模型 [ 5] 等。平台结构的计 算模型越来越精细, 研究者也可以在建模中考虑 更多的非线性因素, 诸如材料的非线性、几何非线 性等。目前, 对平台结构的建模在理论上已基本 不存在障碍, 因此对分析模型的选择成为一个重 要的问题。鉴于海洋平台动力响应分析本身的复 杂性, 动力计算将消耗大量的时间, 因此在满足分 析精度要求的前提下选择适当的计算模型既能减 少工作量, 又能反映平台真实的动力特性, 将是研 究者需要认真考虑的。目前, 平台结构建模通用 的做法是采用梁单元、管单元与平面单元模拟甲 板结构, 平台上层的建筑物、设 备等用质量单元 模拟。
为土体阻尼系数; V s 为剪切波速。
图 1 桩 - 土动力相互作用的集中参数模型 F ig. 1 L umped param eter model fo r p ile-so il
dynam ic interaction ana lysis
的确定, 可以用波浪谱或者经典的波浪理论来确 定结构周围的水动力场。关于各种波浪理论, 大 体可以分为线性波和非线性波两类。对于给定条 件下选用什么样的波浪理论, 这是需要考虑的一 个重要问题。遗憾的是, 评价各种波浪理论的依 据很多, 现在作为一个共同的基准还没有统一的 意见。 Dean, L e M ehaute对这一问题展开了研究,本的yamada等人分析指出在地震和波浪同时作用下的动力响应由于动水阻尼的影响有时会比地震单独作用时的反1833动水阻尼的线性化对海洋平台的动力分析是一个综合性问题由32节得到的动力方程不难看出由于拖曳力是速度的平方项以及需要考虑波浪与结构运动的相互耦合将会使动力微分方程成为非线性的

新型舰船综合电力系统的运行分析及发展_闫飞飞

新型舰船综合电力系统的运行分析及发展_闫飞飞

总第228期2013年第6期舰船电子工程Ship Electronic EngineeringVol.33No.614新型舰船综合电力系统的运行分析及发展*闫飞飞 陈圣东 刘亚丽(海军蚌埠士官学校机电系 蚌埠 233012)摘 要 综述了舰船综合电力系统技术的国内外研究现状和重要意义,以英国45型驱逐舰为例对机组运行进行了分析,讨论了关键设备和技术的发展趋势。

关键词 综合电力系统;舰船电力推进;能量管理系统中图分类号 TM732Trend and Analysis of Ship Integrated Power SystemsYAN Feifei CHEN Shengdong LIU Yali(Bengbu Naval Petty Officer Academy,Bengbu 233012)Abstract The domestic and foreign research present situation and significance of the ship integrated power system technology are sum-marized.The British type 45destroyer is analyzed on the unit operation,then discusses the development trend of the key equipment and tech-nology.Key Words IPS,electric propulsion,PMSClass Number TM7321 引言上世纪90年代,业界提出综合电力系统(IntegratedPower System,IPS)的概念,其显著特点是集成化,将发配电、调度与监控以及推进和高能负荷都集成在一起。

在舰船上,电能最初只是作为辅助能源,随着电力推进技术的发展,以及传统上由动力系统提供能量的设备的电力化,电力系统承担了更多的任务,舰船综合电力系统得以出现。

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