田偉，宋健輝，孫道青，崔志勇，王傳磊

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

1 前言

應(yīng)急發(fā)電機(jī)組是海上油氣田平臺(tái)電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于海上油氣田平臺(tái)距離陸地較遠(yuǎn)，大多數(shù)海上石油平臺(tái)電力系統(tǒng)都處于孤網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)海上平臺(tái)主配電系統(tǒng)故障停機(jī)后，整個(gè)電力系統(tǒng)失電。這時(shí)只能啟動(dòng)平臺(tái)電力系統(tǒng)配備的柴油應(yīng)急發(fā)電機(jī)組，先為油氣田平臺(tái)生產(chǎn)和生活最基本設(shè)備供電。本文以中海油某項(xiàng)目應(yīng)急發(fā)電機(jī)橇為例對調(diào)試程序進(jìn)行詳細(xì)介紹。本項(xiàng)目的1套集裝箱式應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組（包括其輔助設(shè)備和系統(tǒng)）以箱體的形式安裝在平臺(tái)甲板上為平臺(tái)提供應(yīng)急電源。

在平臺(tái)主電源失電后45s內(nèi)，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組能夠自動(dòng)啟動(dòng)，并穩(wěn)定在額定電壓/頻率，為平臺(tái)應(yīng)急負(fù)荷連續(xù)供電至少18h以上。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)為無刷勵(lì)磁，現(xiàn)場環(huán)境下，當(dāng)應(yīng)急機(jī)箱體內(nèi)環(huán)境溫度為45℃時(shí)，發(fā)電機(jī)組能夠滿足12h內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)輸出額定功率1000kW，每12h能在110%額定功率下運(yùn)行1h。發(fā)電機(jī)組的額定功率為1000kW，備用功率為1100kW，連續(xù)功率為820kW。額定電壓為400V（50Hz），電制為三線三相制、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。保證發(fā)電機(jī)通過第三方檢驗(yàn)，并提供CCS船級社證書。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組采用箱體形式整橇供貨。

設(shè)備的技術(shù)參數(shù)如表1：

2 調(diào)試準(zhǔn)備

(1)動(dòng)力。電源：220V，50Hz；啟動(dòng)電源：DC24V。(2)材料。冷卻液；柴油；潤滑油；潤滑脂。(3)人員。設(shè)備調(diào)試負(fù)責(zé)人；各專業(yè)調(diào)試工程師；技術(shù)工人；安全監(jiān)督。(4)工機(jī)具。(a)儀器儀表：振動(dòng)儀；噪音儀；萬用表；鉗形電流表：0～5000A；兆歐表500V；紅外線測溫儀；秒表；對講機(jī)。(b)廠家專用工具。(5)附屬系統(tǒng)。檢查下列設(shè)備及系統(tǒng)，確認(rèn)其已調(diào)試完成并能滿足應(yīng)急發(fā)電機(jī)調(diào)試使用要求：應(yīng)急低壓配電盤；潤滑油系統(tǒng)；冷卻系統(tǒng)；進(jìn)、排氣系統(tǒng)；干式負(fù)荷裝置；調(diào)試需用的臨時(shí)設(shè)備、管線和電纜。(6)調(diào)試備件。濾芯；柴油；潤滑油；防凍液等。

表1 設(shè)備技術(shù)參數(shù)

3 功能測試

3.1 絕緣檢查

測量定子繞組的冷態(tài)絕緣電阻；測量發(fā)電機(jī)空間加熱器絕緣；測量記錄冷卻水加熱器絕緣電阻；測量潤滑油加熱器絕緣電阻。

3.2 功能測試

(1)操作功能測試。儀表功能；開關(guān)和按鈕功能；指示燈功能。(2)安全保護(hù)功能測試。(a)報(bào)警功能測試：發(fā)電機(jī)組無法自動(dòng)啟動(dòng)；柴油機(jī)三次啟動(dòng)失敗；潤滑油壓力低；潤滑油溫度高；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)超速；發(fā)電機(jī)繞組溫度高；排氣溫度高；冷卻水溫高；冷卻液液位低；冷卻水壓力低；蓄電池電壓低；蓄電池充電失??；振動(dòng)大。(b)關(guān)斷功能測試。設(shè)備緊急關(guān)斷（包括速閉閥、緊急停止按鈕等）；滑油壓力低關(guān)斷；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)超速關(guān)斷；冷卻水溫度高關(guān)斷。

4 啟動(dòng)測試

4.1 機(jī)組啟動(dòng)前檢查：(a)檢查設(shè)備滑油、燃油、冷卻液液位，確認(rèn)正常；(b)檢查柴油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)，確認(rèn)正常；(c)檢查相關(guān)閥門，確保處于正確位置；(d)檢查機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)指示盤，確認(rèn)處于啟動(dòng)就緒狀態(tài)；(e)檢查勵(lì)磁系統(tǒng)，確認(rèn)其已隔離；(f)測量定子、轉(zhuǎn)子、勵(lì)磁、加熱器的冷態(tài)絕緣，絕緣電阻大于1MΩ。

4.2 機(jī)組啟動(dòng)試驗(yàn)

(a)檢查勵(lì)磁系統(tǒng)，確認(rèn)其已隔離。現(xiàn)場啟動(dòng)，檢查確認(rèn)百葉窗自動(dòng)開啟，測試以下參數(shù)：滑油壓力、冷卻液壓力、溫度、燃油壓力、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、頻率、振動(dòng)、噪音；現(xiàn)場停止，確認(rèn)百葉窗自動(dòng)關(guān)閉；遙控啟動(dòng)；遙控停止；緊急停止。(b)電網(wǎng)失電，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組45s內(nèi)自啟動(dòng)功能。(c)啟動(dòng)試驗(yàn)應(yīng)在機(jī)組無負(fù)荷和室溫條件下連續(xù)啟動(dòng)三次，確認(rèn)其是否能夠滿足啟動(dòng)要求。試驗(yàn)記錄詳見表2。

表2 啟動(dòng)試驗(yàn)記錄

5 負(fù)載測試

機(jī)組帶負(fù)載試驗(yàn)：機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速下發(fā)電，檢查機(jī)組帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)各主要指標(biāo)。分別在25%負(fù)荷運(yùn)行0.5h、50%負(fù)荷運(yùn)行0.5h、75%負(fù)荷運(yùn)行0.5h、100%負(fù)荷運(yùn)行2h和110%負(fù)荷運(yùn)行1h，測試結(jié)果應(yīng)符合機(jī)組設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)記錄詳見表3。

表3 負(fù)載試驗(yàn)記錄

6 負(fù)載突加突卸測試

負(fù)載突加、突卸的順序和幅度按照額定載荷的0%→60%→100%→0%進(jìn)行。

表4 負(fù)載突加突卸試驗(yàn)記錄

圖1 負(fù)載突加突卸試驗(yàn)瞬態(tài)特性曲線圖

圖2 應(yīng)急發(fā)電機(jī)組各部位振動(dòng)數(shù)據(jù)圖

7 調(diào)試問題

7.1 啟動(dòng)失敗

問題：應(yīng)急機(jī)起機(jī)前報(bào)故障，內(nèi)層百葉窗未打開，啟動(dòng)失?。?/p>

原因分析：應(yīng)急機(jī)控制系統(tǒng)輸入控制電壓過低，不足以打開百葉窗；

解決方法：更換啟動(dòng)電池組，并對電壓過低電池組外接充電器進(jìn)行強(qiáng)充電（自帶充電器有保護(hù)充電功能，充不進(jìn)去），即快充。

7.2 遺留問題

機(jī)組空氣進(jìn)口濾器支架需增加襯墊，防止機(jī)組振動(dòng)磨損；增加近控盤狀態(tài)監(jiān)控，增加報(bào)警時(shí)間顯示功能，具備可追溯性；動(dòng)力電纜接線口備用葛蘭更換為不銹鋼堵頭；以上問題由生產(chǎn)廠家進(jìn)行整改。

8 結(jié)束語

在業(yè)主、船級社等各方的現(xiàn)場見證下，依據(jù)報(bào)批的調(diào)試程序和表格，完成并通過了包括檢查、功能測試和性能測試在內(nèi)的調(diào)試報(bào)驗(yàn)內(nèi)容，證明本項(xiàng)目的應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的制造、安裝合格，能夠正常運(yùn)行且達(dá)到設(shè)計(jì)要求。應(yīng)急發(fā)電機(jī)組作為一種重要的應(yīng)急電源，其能夠在出現(xiàn)停電等電源事故的基礎(chǔ)上作為緊急電源進(jìn)行使用，并能夠在45s內(nèi)進(jìn)行一級電力的有效供應(yīng)，從而避免一些不必要的損失。而調(diào)試作為保障設(shè)備正常運(yùn)行的必須程序，可以對設(shè)備的制造、安裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，必須嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的程序執(zhí)行。

◆參考文獻(xiàn)

[1] 張永偉，范春壘，余明淦，等. 麗水36-1海洋平臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)調(diào)試[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，(19)：82.

[2] 海洋石油工程設(shè)計(jì)指南編委會(huì). 海洋石油工程設(shè)計(jì)指南[M].北京：石油工業(yè)出版社，2011.