某海上平台改造供电方案研究分析

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1、某海上平台改造供电方案研究分析刘树慰许建奎黄永豹董明远海洋石油工程股份有限公司设计公司摘要：海上平台供电改造，其重要性不言而喻，受制于海上平台特殊的作业环境和气候环境，其改造方案尤为关键。鉴于此，在分析某平台负荷需求的基础上，对-其供电改造方案进行了比选，给出了解决方案，提供了海上平台供电改造的方式和方法。关键词：海上平台;负荷需求;供电改造;作者简介：白春园(1985一)，男，河北人，电气工程师，主要从事海洋石油平台电气设计工作。收稿日期：2017-11-07Received：2017-11-070引言本文结合某海上平台供电改造主发电机组选型进行分析，给出丫海上特殊

2、环境主发电机组选型的过程和方法，对类似供电改造具有一定的参考意义。1某平台改造新增发电机组背景某平台无主电站，其正常生产、生活和修井作业电源由附近FPS0经一条15kV、3CX350MCM(177mm)的海缆提供。本平台设置一台480V、1000kW@0.8pf、3ph、60Hz的应急柴油发电机。基于FPS0即将退役移除，本平台将失去主电源，因而需新增主发电机组为平台生产、生活及修井供电。2平台负荷需求根据平台调研情况，结合油藏2015—2025年配产数据，本平台的产液量和产气量没有太大变化，不考虑新增设施，平台现有设施总负荷将保持正常生产负荷约1100kW。当修井作

3、业时，修井负荷约1800kW。因而正常生产时，负荷需求为1100kW，修井作业时实际总负荷需求约2900kW。如选择新增两台透平发电机组给本平台供电，较当前增加燃气加热器、透平发电机组辅助设备、发电机开关&控制间分体空调等负荷，增加的负荷预估为200kW,正常生产总用电需求约1300kW，修井时总用电需求约3100kW。3供电方案比选初步提出如下两个供电方案：方案1:在本平台新增电站。(a)电站由两台透平发电机组组成，一用一备；(b)电站由三台往复式发电机组(综合考虑后应优选燃气透平机组)组成，两用一备。该方案需要先拆除本平台两台停用的天然气压缩机组、配套的涤气罐及其

4、操作平台以及废弃的集装箱式燃气发电机组。方案2:某海上平台有两台3760kW、三燃料(原油、柴油、天然气)发电机组，机组部分辅助设备共用一套，其中一台发电机组可拆除。将某平台一台三燃料发电机组及部分机组辅助设备拆除后安装到本平台，同时新购一套3500kW的燃气透平发电机组。以上方案技术可行性：方案l_a说明：该方案技术可行。木平台拆除停用的旧设备后，安装两台新的透平发电机组的重量比拆除设备重量轻约50t，有利于改善平台结构承载现状，且空间满足安装新增发电机组及配套设备。旧设备拆除和新电站安装、调试可以在FPS0移除前实施，以降低对油田停产的影响。方案1-b说明：空间不

5、满足，不可行。方案2说明：(1)某平台的三燃料发电机频率为4对极、50Hz,电压为6.3kV,与本平台不匹配，如用于本平台，需更改当前机组原动机转速设置，发电机需改造为6对极、60Hz、4.16kV。(2)某平台可拆除的发电机组与另一台和同的发电机组位于平台顶层中板1号发电机房(EL+30.5m)内。(3)根据调研结果，本平台上两套天然气压缩机组可拆除，拆除后可腾出空间14mX10m,用于安装发电机组。某平台的三燃料发电机组及辅助设备的空间需求约为17inX10mX8m,本平台上还需考虑安装另外一台透平发电机组的空间。(4)本平台当前桩基承载力安全系数为1.45，已不

6、满足大于1.5的规范要求。将某平台一台发电机组拆除安装到木平台，除去木平台拆除设备重量，结果增加了当前平台重量。根据以上信息可知，采用方案2，本平台空间和结构承重不满足，技术不可行。上述两个方案技术可行性比较汇总如表1所示。表1技术可行性比较汇总下载原表小结:方案1-a新建电站方案技术可行，予以推荐。4新建电站发电机组台数和容量考虑本改造平台正常生产和修井总负荷需求不低于3100kW,新增电站可选择两台发电机组(单台机组输出功率不低于3100kW)，运行方式为一用一备;或三台发电机组(单台机组输出功率不低于1550kW)，运行方式为两用一备。注:在发电机额定功率选型时

7、，通常考虑实际运行时机组负荷率不超过90%，利于限制发电机组温升和延长机组寿命，提高系统稳定性。结合发电机的容量和平台电力系统现有电压等级，发电机的额定电压选择4.16kVo5新建电站位置选择新增电站选择布置在本改造平台主甲板，理由如下：(1)经过平台现场调研发现，下层甲板井口区西侧有一块约18mXIO.5m的空余区域(有结构梁，无甲板面)，该区域紧挨井U区，位于平台火炬侧下方。如将发电机组安装于此，需要考虑加隔离与通风措施，需加防火墙或设置主机房。(2)本改造平台检测没有发现结构裂纹和损伤，且有设备可拆除减轻平台重量，拆除设备空间较大，满足布置电站