劉長富

（中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300450）

0 引言

海洋石油平臺(tái)電力由平臺(tái)自身發(fā)電機(jī)供應(yīng)。一般情況下，每個(gè)油田群建立一座配置電站的中心平臺(tái)和多個(gè)井口平臺(tái)，井口平臺(tái)的電力由中心平臺(tái)通過海底電纜供應(yīng)，且該電纜為單獨(dú)唯一供電鏈路。近幾年來，隨著海上組網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，不同油田群實(shí)現(xiàn)電力互聯(lián)，各電站相互配合形成海上電網(wǎng)，提高了供電穩(wěn)定性。同時(shí)，隨著岸電技術(shù)的進(jìn)步，海上電站依賴性極大降低。但是從輸電到用電的結(jié)構(gòu)和組成并未改變，因供電模式的單一性，導(dǎo)致海上電網(wǎng)出現(xiàn)潰網(wǎng)等不同程度失電影響，對(duì)安全生產(chǎn)影響較大。

1 海洋石油平臺(tái)電網(wǎng)隱患排查思路及方法

1.1 電網(wǎng)隱患排查整體概述

基于海洋石油平臺(tái)電網(wǎng)特點(diǎn)，隱患排查實(shí)施從關(guān)鍵設(shè)備出發(fā)，逐個(gè)按照系統(tǒng)化展開，整體范圍覆蓋電網(wǎng)的發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、EMS 系統(tǒng)、應(yīng)急機(jī)、UPS、電伴熱、照明系統(tǒng)、油井地面設(shè)備、暖通系統(tǒng)、臨時(shí)用電等多個(gè)系統(tǒng)。宗旨是以人為根本，以問題為導(dǎo)向，以設(shè)備廠家為合作，以技能為支撐點(diǎn)，以新技術(shù)為提高點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)整體“掃盲排查”缺陷性、隱蔽性問題進(jìn)行挖掘并完善。

1.2 隱患排查主要設(shè)備或系統(tǒng)

（1）發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)作為油田電力供應(yīng)的源頭，在油田處于核心地位，其安全可靠性決定了平臺(tái)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。海洋石油平臺(tái)電網(wǎng)發(fā)電機(jī)發(fā)電介質(zhì)為柴油、原油或天然氣。

（2）輸電系統(tǒng)。海洋石油平臺(tái)所采用的輸電線路均為電纜輸電形式，中心平臺(tái)向井口平臺(tái)輸電的電纜為單回路海底電纜，輸電電壓等級(jí)為3.3 kV、6.3 kV、10.5 kV、35 kV 等4 個(gè)電壓等級(jí)。

（3）變配電系統(tǒng)。為了降低電能的遠(yuǎn)距離傳輸損耗，海洋石油平臺(tái)變電系統(tǒng)的作用主要是通過變壓器對(duì)一次側(cè)電壓進(jìn)行升壓，再進(jìn)一步變壓，供負(fù)載使用。

（4）EMS（Energy Managment System，能量管理系統(tǒng)）。根據(jù)電力系統(tǒng)頻率調(diào)整和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的要求，由調(diào)度控制中心的EMS控制系統(tǒng)直接控制各臺(tái)發(fā)電機(jī)組的出力。在透平出現(xiàn)故障跳機(jī)工況下，EMS 系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算電網(wǎng)的熱備余量，在熱量余量不足的工況下則通過自動(dòng)計(jì)算并觸發(fā)CASE 動(dòng)作對(duì)預(yù)先設(shè)定好的負(fù)載進(jìn)行分級(jí)卸載，進(jìn)而確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低電網(wǎng)潰網(wǎng)概率。

（5）用電系統(tǒng)。海洋石油平臺(tái)主要用電設(shè)備包括油井、暖通、照明、電伴熱等。

（6）UPS。海洋石油平臺(tái)UPS 用戶主要包括中控系統(tǒng)、火氣系統(tǒng)、中控上位機(jī)、服務(wù)器、高低壓盤跳閘回路、EMS 系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、各重要設(shè)備現(xiàn)場控制盤等。

（7）應(yīng)急機(jī)。作為安全應(yīng)急設(shè)備，主要確保海洋石油平臺(tái)電力恢復(fù)、消防安全。

1.3 電網(wǎng)隱患排查實(shí)施目標(biāo)

通過電網(wǎng)隱患排查的實(shí)施，鎖定人員知識(shí)、技能、日常維護(hù)、應(yīng)急方案、設(shè)備缺陷等盲區(qū)，并對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題通過培訓(xùn)、升級(jí)操作程序、引進(jìn)新技術(shù)新工藝等手段消除盲區(qū)，進(jìn)而降低故障發(fā)生概率和故障影響，提高設(shè)備或系統(tǒng)安全可靠性。

1.4 電網(wǎng)隱患排查實(shí)施思路

通過對(duì)近10 年發(fā)生的134 起與電網(wǎng)相關(guān)的故障進(jìn)行分析，將排查重點(diǎn)鎖定為發(fā)電、關(guān)鍵唯一鏈路、變輸配電、用電設(shè)備、UPS、應(yīng)急機(jī)等6 大類。針對(duì)不同大類進(jìn)行細(xì)化分級(jí)排查，并通過風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估方法（圖1），從人員傷害、財(cái)產(chǎn)損失、生產(chǎn)關(guān)停三大方面分5 級(jí)進(jìn)行定性評(píng)估，以及將時(shí)間發(fā)生概率分為極少、較少、可能、很可能、時(shí)有發(fā)生等5 級(jí)，針對(duì)不同的頂上（頂層）時(shí)間和后果進(jìn)行后果和概率兩個(gè)維度評(píng)估，并最終劃分為低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)三大等級(jí)。

圖1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估表

1.5 電網(wǎng)“掃盲”隱患排查關(guān)注范圍

通過對(duì)歷年故障案例進(jìn)行分析，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估表進(jìn)一步制作隱患排查風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單（圖2），針對(duì)幾大系統(tǒng)分類，分別確認(rèn)出發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)描述，在隱患排查過程中將對(duì)上述影響大的部分進(jìn)行重點(diǎn)檢查，關(guān)注發(fā)生概率大且風(fēng)險(xiǎn)較大的項(xiàng)目，重點(diǎn)關(guān)注管理盲區(qū)、技術(shù)盲區(qū)和技術(shù)手段盲區(qū)，具體范圍如下：

圖2 隱患排查風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估單

（1）管理缺陷或管理缺失。針對(duì)幾大類系統(tǒng)劃分，除設(shè)備常規(guī)化管理外，重點(diǎn)關(guān)注電氣設(shè)備管理的覆蓋性、全面性、細(xì)化性。隱患排查過程中，對(duì)管理缺陷和缺失情況進(jìn)行檢查。

（2）設(shè)計(jì)缺陷或設(shè)計(jì)欠妥。除管理缺失等，重點(diǎn)關(guān)注電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)缺陷和欠妥情況，尤其針對(duì)聯(lián)鎖、互動(dòng)、條件判斷等點(diǎn)位進(jìn)行摸排。

（3）維保欠妥或維保不夠。重點(diǎn)關(guān)注維保欠妥和維保不夠問題，特別是針對(duì)同一類設(shè)備，如接地電阻柜，部分只采用外觀檢查和絕緣檢測(cè)兩個(gè)步驟維保，而部分采用外觀檢查、絕緣檢測(cè)、定期倒運(yùn)、安全間距測(cè)量等步驟開展。

（4）預(yù)案缺乏或預(yù)案不足。隱患排查還特別關(guān)注任何直接造成關(guān)斷失電或直接造成安全環(huán)保事件的設(shè)備針對(duì)性的應(yīng)急預(yù)案制定情況，模擬推演應(yīng)急預(yù)案存在的不足之處和影響恢復(fù)時(shí)效之處。

（5）隱患發(fā)現(xiàn)或治理不夠。隱患排查過程中，關(guān)注電氣設(shè)備現(xiàn)存的隱患，及對(duì)前期發(fā)現(xiàn)的隱患解決治理情況進(jìn)行回顧和檢查，對(duì)于治理的隱患又出隱患情況進(jìn)行重點(diǎn)解決。

（6）故障頻發(fā)或故障征兆。針對(duì)電氣設(shè)備歷史故障情況預(yù)判電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定程度，同步根據(jù)電氣設(shè)備的現(xiàn)狀情況進(jìn)行分析可能會(huì)造成的影響，另外對(duì)于電氣設(shè)備內(nèi)備件的使用周期和壽命進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，對(duì)于直接造成關(guān)斷失電、使用年限較久的備件（如繼電器或保險(xiǎn)等）進(jìn)行篩查并預(yù)防性更換。

1.6 電網(wǎng)隱患排查方法

電網(wǎng)隱患排查方法，以3 個(gè)維度為流程基準(zhǔn)（圖3）：工作計(jì)劃（主動(dòng)預(yù)防）、問題導(dǎo)向、應(yīng)急預(yù)案。按照不同系統(tǒng)劃分，以問題為導(dǎo)向，結(jié)合RCCA 分析方法及DESTEP 分析，從問題發(fā)生結(jié)果出發(fā)倒推問題根源，從眾多根源中尋找可能引發(fā)一系列問題的源頭點(diǎn)位，將其進(jìn)行主動(dòng)預(yù)防性更換或?qū)⒘袨橹攸c(diǎn)關(guān)注對(duì)象，同步根據(jù)問題根源，確定問題發(fā)生概率，分析引發(fā)的故障面和影響程度，針對(duì)性地做好應(yīng)急預(yù)案，做到以最短的時(shí)間恢復(fù)故障，減少損失。

圖3 電氣隱患專項(xiàng)通用性方法流程

1.6.1 安全環(huán)保事件結(jié)果下的倒逼排查

針對(duì)上述幾個(gè)大類，首先從出現(xiàn)安全環(huán)保事件的結(jié)果出發(fā)，按照管理、維保、隱患、設(shè)計(jì)、預(yù)案、故障6 個(gè)大類進(jìn)行細(xì)化，利用魚骨圖（圖4）進(jìn)行倒推分解，得出最終導(dǎo)致安全環(huán)保事件的多個(gè)小點(diǎn)，專項(xiàng)排查重點(diǎn)摸排這些小點(diǎn)的隱患情況。

圖4 造成安全環(huán)保結(jié)果的魚骨圖倒推分析

魚骨圖大的分支中，從管理缺陷或缺失、維保欠妥或不夠、隱患發(fā)現(xiàn)或治理不夠、設(shè)計(jì)缺陷或缺乏、預(yù)案缺乏或不足、故障頻發(fā)或故障征兆6 個(gè)大類開展深入排查。凡是任何在這6 類中的大小因素都統(tǒng)一劃歸為造成安全環(huán)保事件結(jié)果的關(guān)鍵因素，針對(duì)性地開展主動(dòng)預(yù)防或應(yīng)急預(yù)案強(qiáng)化。

1.6.2 失電或局部關(guān)停事件結(jié)果下的倒逼排查

針對(duì)上述幾個(gè)大類，繼續(xù)從出現(xiàn)失電關(guān)停事件的結(jié)果出發(fā)，按照管理、維保、隱患、設(shè)計(jì)、預(yù)案、故障6 個(gè)大類進(jìn)行細(xì)化，利用魚骨圖（圖5）進(jìn)行再次倒推分解，得出最終導(dǎo)致設(shè)備失電關(guān)停事件的多個(gè)小點(diǎn)，專項(xiàng)排查重點(diǎn)去摸排這些小點(diǎn)的盲區(qū)情況。

圖5 造成失電關(guān)停結(jié)果的魚骨圖倒推分析

1.6.3 規(guī)范隱患排查基礎(chǔ)性模板

制定隱患排查表格（圖6），包含系統(tǒng)分類、設(shè)備名稱、檢查內(nèi)容、嚴(yán)重程度、影響范圍及應(yīng)對(duì)措施。

圖6 電網(wǎng)隱患排查發(fā)電系統(tǒng)部分檢查內(nèi)容模板

1.6.4 電網(wǎng)隱患排查問題跟蹤及通報(bào)機(jī)制

電網(wǎng)隱患排查屬長期性工作，需根據(jù)電氣設(shè)備在網(wǎng)狀態(tài)擇機(jī)開展，期間要制定電氣設(shè)備臺(tái)賬，形成問題跟蹤整改和月報(bào)通報(bào)機(jī)制，及時(shí)跟進(jìn)排查和隱患動(dòng)態(tài)整改。

2 結(jié)語

通過對(duì)海洋石油平臺(tái)多個(gè)油田群近10 年電網(wǎng)故障的分析，形成電網(wǎng)隱蔽性隱患排查的思路和具體方法，通過隱患排查實(shí)踐，提高隱患發(fā)現(xiàn)的能力和水平，電網(wǎng)穩(wěn)定性和安全性得到進(jìn)一步提高。