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中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司 天津 300450

隨著海洋平臺電氣系統(tǒng)的發(fā)展，綜合故障分析和診斷系統(tǒng)為提高平臺電源質(zhì)量提供了科學(xué)基礎(chǔ)，為確保維修人員能夠迅速消除故障并恢復(fù)生產(chǎn)，提供了有力的保障。本文介紹了故障記錄標準以及故障線選擇和故障算法[1]。

1 概述

該系統(tǒng)是一個數(shù)字控制系統(tǒng)，用于在線檢測海洋平臺主要電氣設(shè)備的狀況、故障預(yù)測、故障分析和管理。距離系統(tǒng)接收可收集的數(shù)據(jù)，實時監(jiān)視整個系統(tǒng)的節(jié)點電壓、分支電流和功率分布、中央控制系統(tǒng)、平臺和功率分布管理系統(tǒng)。為網(wǎng)絡(luò)故障分析和定位提供有用的信息，排除和維護有效的解決方案，并為快速恢復(fù)系統(tǒng)提供電源，為了減少勞動力密集度，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效率，特別是在對不尋常平臺的邊緣油田進行電氣管理方面[2]。

2 系統(tǒng)基本功能

考慮到海上石油平臺系統(tǒng)的高度諧波污染，系統(tǒng)容量低，頻率波動，自我調(diào)節(jié)能力低，操作模式的可變特征，以及系統(tǒng)診斷平臺電力系統(tǒng)故障、系統(tǒng)正常運行、節(jié)點電壓實時控制、分支電流分布和全系統(tǒng)電流分布、諧波、系統(tǒng)頻率等.分析全系統(tǒng)電力質(zhì)量實時監(jiān)控電壓失衡、三相電壓差、諧波失真和其他電力質(zhì)量參數(shù)電子學(xué)預(yù)定閾值的基準，超出警報可以執(zhí)行和產(chǎn)生超支報告自動地在高壓系統(tǒng)故障的情況下，執(zhí)行故障警報和記錄故障信息。在一個階段的地球上，可以自動選擇故障電路并向電信聯(lián)盟發(fā)出故障警報信號。土地發(fā)動機發(fā)生故障時，可以進行故障診斷。可以提供故障警報信息和記錄的故障數(shù)據(jù)自動地一種故障分析功能，可以實現(xiàn)諸如故障定位、故障類型確定等功能。數(shù)據(jù)庫管理全部失敗記錄的信息具有多個查詢模式，便于查詢和輸出，系統(tǒng)主連接的顯示符合標準，信息符合人類要求。

3 故障錄波及故障分析算法分析

海上平臺供電系統(tǒng)故障記錄功能在線監(jiān)視平臺的電氣信息，并在檢測到故障或干擾時，顯示故障報告并生成一個文件模糊的故障分析功能，分析故障記錄文件，確定故障分支和故障相位，并進行順序分量分析、矢量分析、諧波分析和保護記錄的波形信息的行為分析。本文介紹故障錄波啟動判據(jù)和故障選線方法。

3.1 故障錄波啟動判據(jù)

電力系統(tǒng)的操作條件和干擾特性，結(jié)合“電力系統(tǒng)故障動態(tài)記錄裝置的檢測要求”和其他相關(guān)標準，從不同的波形記錄模式開始，以確保其功能是從大型干擾系統(tǒng)檢測和自感系統(tǒng)的動態(tài)過程中產(chǎn)生的。電流突變量計算公式如下：

ΔIk=||Ik-Ik-N|-|Ik-N-Ik-2N||

采用以上突變量計算公式，可補償電網(wǎng)頻率變化后引起的電流不平衡。當(dāng)頻率偏離額定頻率時，而Ik-N和Ik-2N之間也有相同的相角差，不均衡電流可以由兩個輸出來補償，提高抗干擾性，避免不正確的啟動，故障記錄功能僅在檢測到超過固定值的連續(xù)突變之后才被設(shè)計成啟動記錄波，以確保記錄波的可靠性。

3.2 故障選線

整個平臺系統(tǒng)中有大量的高功率設(shè)備，發(fā)電機的容量與電氣設(shè)備的容量沒有顯著差別。而且在很多情況下，在操作平臺高壓系統(tǒng)故障選擇程序主要基于故障程序首先確定缺陷是不接地的情況根據(jù)低接地故障選擇原則選擇故障線如果故障不接地，故障電路由負順序電流選擇。

（1）電流接地選線原理。根據(jù)中性點接地系統(tǒng)故障的特性和海洋平臺電源系統(tǒng)的實際狀況，斷層選擇元件主要涉及一種選擇零電流接地原理的方法的無力方向。使用中性點接地系統(tǒng)的零向功率選擇方法和零向電流90°的相位偏移步驟缺陷線，缺陷線只根據(jù)電路的功率選擇，不需要考慮其他電路的功率。行一條低數(shù)據(jù)傳輸量和低算法計算量可用于缺陷是，如果平臺在海上發(fā)生故障，陸地強度高，電磁干擾產(chǎn)生線路噪聲，因此算法的準確性不理想。選擇平臺地面線路。

（2）接地故障選線方法。對于海上平臺供電系統(tǒng)的特性，例如諧波復(fù)雜性、線路噪聲、不穩(wěn)定的操作模式，地球電阻對故障信息有重要影響。等相位間短路故障順序組分非常小，但負順序組分有相對明顯的故障點。因此，選擇負順序元件來使用負順序電流作為故障特性和線路。斷層負序列電流法比較每個電路的負序列電流大小。并選擇負序列最大故障電路電流由于低負順序阻抗，故障電路的大部分負順序電流被輸送到電源和非電源電路。完美的故障點的負順序電流等于電源和無故障電路的負順序電流的總和，使得穿過有故障電路的負順序電流基本上大于穿過無故障電路的負順序電流，從而方便了電路的選擇。由于負順序電流一般較低，因此只能根據(jù)生成的順序電流的大小來確定缺陷線路誤差。為了改進選擇線的精度通過將負序列故障功率大小與生成序列故障功率大小進行比較，可以選擇具有相對故障的故障線。由于在線路正常運行期間存在一些負順序電流，排序程序中設(shè)置了一個負順序門，以避免線路正常運行期間的負順序不平衡。準確確定故障是分析故障的性質(zhì)和位置以及核查故障分析中的繼電器保護和自動裝置操作行為的準確性的基礎(chǔ)[3]。

隨著海上平臺電氣系統(tǒng)的發(fā)展，目前，雖然有大量的電力分析儀、故障記錄儀等得到廣泛使用和開發(fā)。還是迫切需要建立一個運作良好、可擴展的綜合監(jiān)測和分析系統(tǒng)，以改進系統(tǒng)的運作，并為及時防止和消除故障提供堅實的保障。