海洋平台用应急发电机橇调试技术应用总结

田伟，宋健辉，孙道青，崔志勇，王传磊

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

1 前言

应急发电机组是海上油气田平台电力系统的重要组成部分。由于海上油气田平台距离陆地较远，大多数海上石油平台电力系统都处于孤网运行状态，当海上平台主配电系统故障停机后，整个电力系统失电。这时只能启动平台电力系统配备的柴油应急发电机组，先为油气田平台生产和生活最基本设备供电。本文以中海油某项目应急发电机橇为例对调试程序进行详细介绍。本项目的1套集装箱式应急柴油发电机组（包括其辅助设备和系统）以箱体的形式安装在平台甲板上为平台提供应急电源。

在平台主电源失电后45s内，应急柴油发电机组能够自动启动，并稳定在额定电压/频率，为平台应急负荷连续供电至少18h以上。应急柴油发电机为无刷励磁，现场环境下，当应急机箱体内环境温度为45℃时，发电机组能够满足12h内稳定连续输出额定功率1000kW，每12h能在110%额定功率下运行1h。发电机组的额定功率为1000kW，备用功率为1100kW，连续功率为820kW。额定电压为400V（50Hz），电制为三线三相制、中性点不接地系统。保证发电机通过第三方检验，并提供CCS船级社证书。应急发电机组采用箱体形式整橇供货。

设备的技术参数如表1：

2 调试准备

(1)动力。电源：220V，50Hz；启动电源：DC24V。(2)材料。冷却液；柴油；润滑油；润滑脂。(3)人员。设备调试负责人；各专业调试工程师；技术工人；安全监督。(4)工机具。(a)仪器仪表：振动仪；噪音仪；万用表；钳形电流表：0～5000A；兆欧表500V；红外线测温仪；秒表；对讲机。(b)厂家专用工具。(5)附属系统。检查下列设备及系统，确认其已调试完成并能满足应急发电机调试使用要求：应急低压配电盘；润滑油系统；冷却系统；进、排气系统；干式负荷装置；调试需用的临时设备、管线和电缆。(6)调试备件。滤芯；柴油；润滑油；防冻液等。

表1 设备技术参数

3 功能测试

3.1 绝缘检查

测量定子绕组的冷态绝缘电阻；测量发电机空间加热器绝缘；测量记录冷却水加热器绝缘电阻；测量润滑油加热器绝缘电阻。

3.2 功能测试

(1)操作功能测试。仪表功能；开关和按钮功能；指示灯功能。(2)安全保护功能测试。(a)报警功能测试：发电机组无法自动启动；柴油机三次启动失败；润滑油压力低；润滑油温度高；柴油发动机超速；发电机绕组温度高；排气温度高；冷却水温高；冷却液液位低；冷却水压力低；蓄电池电压低；蓄电池充电失败；振动大。(b)关断功能测试。设备紧急关断（包括速闭阀、紧急停止按钮等）；滑油压力低关断；柴油发动机超速关断；冷却水温度高关断。

4 启动测试

4.1 机组启动前检查：(a)检查设备滑油、燃油、冷却液液位，确认正常；(b)检查柴油系统、冷却系统、润滑系统，确认正常；(c)检查相关阀门，确保处于正确位置；(d)检查机组自动控制系统指示盘，确认处于启动就绪状态；(e)检查励磁系统，确认其已隔离；(f)测量定子、转子、励磁、加热器的冷态绝缘，绝缘电阻大于1MΩ。

4.2 机组启动试验

(a)检查励磁系统，确认其已隔离。现场启动，检查确认百叶窗自动开启，测试以下参数：滑油压力、冷却液压力、温度、燃油压力、转速、电压、电流、频率、振动、噪音；现场停止，确认百叶窗自动关闭；遥控启动；遥控停止；紧急停止。(b)电网失电，应急发电机组45s内自启动功能。(c)启动试验应在机组无负荷和室温条件下连续启动三次，确认其是否能够满足启动要求。试验记录详见表2。

表2 启动试验记录

5 负载测试

机组带负载试验：机组在额定转速下发电，检查机组带负荷运行时各主要指标。分别在25%负荷运行0.5h、50%负荷运行0.5h、75%负荷运行0.5h、100%负荷运行2h和110%负荷运行1h，测试结果应符合机组设计要求。试验记录详见表3。

表3 负载试验记录

6 负载突加突卸测试

负载突加、突卸的顺序和幅度按照额定载荷的0%→60%→100%→0%进行。

表4 负载突加突卸试验记录

图1 负载突加突卸试验瞬态特性曲线图

图2 应急发电机组各部位振动数据图

7 调试问题

7.1 启动失败

问题：应急机起机前报故障，内层百叶窗未打开，启动失败；

原因分析：应急机控制系统输入控制电压过低，不足以打开百叶窗；

解决方法：更换启动电池组，并对电压过低电池组外接充电器进行强充电（自带充电器有保护充电功能，充不进去），即快充。

7.2 遗留问题

机组空气进口滤器支架需增加衬垫，防止机组振动磨损；增加近控盘状态监控，增加报警时间显示功能，具备可追溯性；动力电缆接线口备用葛兰更换为不锈钢堵头；以上问题由生产厂家进行整改。

8 结束语

在业主、船级社等各方的现场见证下，依据报批的调试程序和表格，完成并通过了包括检查、功能测试和性能测试在内的调试报验内容，证明本项目的应急发电机组的制造、安装合格，能够正常运行且达到设计要求。应急发电机组作为一种重要的应急电源，其能够在出现停电等电源事故的基础上作为紧急电源进行使用，并能够在45s内进行一级电力的有效供应，从而避免一些不必要的损失。而调试作为保障设备正常运行的必须程序，可以对设备的制造、安装质量进行检验，必须严格按照批准的程序执行。

◆参考文献

[1] 张永伟，范春垒，余明淦，等. 丽水36-1海洋平台应急发电机调试[J].中国石油和化工标准与质量，2013，(19)：82.

[2] 海洋石油工程设计指南编委会. 海洋石油工程设计指南[M].北京：石油工业出版社，2011.