海上油田群电力组网接地方式分析.pdf

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1、2017年4月下电力讯息137海上油田群电力组网接地方式分析刘晓燕（福建永福电力设计股份有限公司，福建福州350000）【中图分类号】TE43【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2017）08-0137-021海上油田群电力组网情况简介我国的海洋石油工业依托于海上油气田的开采，传统的海上油气田开采通常采用每一个油气田平台建一个电站独立供电的方式，为防止一旦机组故障导致平台失电，每一平台需配置容量相当的备用发电机组。目前，海上油气田开采采用油田群电力组网的运行方式，即将各平台电源之间通过海底电缆组网供电，构建多电源的电力系统，可以减少大量备用电源的设置。由此带来了可观安

2、全经济效益的同时也会带来一系图1电气主接线简图列的挑战，从组网系统运行控制角度来看，这些挑战包括：供计算公式I+姨3UωC×10-3，其中U：额定线电压（kV）；ω：Cee电可靠性、潮流控制、短路电流、电能质量以及接地方式的兼2πf角频率；C：对地电容值（μF），可得该油田群35kV海缆单容性等等，本文仅就接地方式的兼容性进行具体分析。相接地电容电流值结果如表1所示。海上油气田开采平台的主要电气设备有柴油发电机组，表1辅助生产用中、低压电动机，电气盘柜，低压变压器等。采用油序号规格（mm2）起点终点长度（km）单相接地电容电流（A）田群电力组网后，各平台还另设有组网用联络变压器，

3、接地装13×240电站平台①电站平台②30.3110.5置，高压电气盘柜，控制系统屏柜等。平台电气系统分为三个23×240电站平台②电站平台③25.687电压等级，即：平台发电机机端电压和中压负荷母线电压为33×95负荷平台①电站平台①8.122.510.5kV或6.3kV，低压负荷母线电压为0.4kV，平台之间通过43×95负荷平台②电站平台①4.412.635kV海底电缆连接。53×185负荷平台③电站平台③7.7252电力系统中性点接地方式电站平台①已建有3台35kV/10.5kV联络变压器，于联目前，我国电力系统中性点接地方式按照系统接地时产络变压器中性点引出经2台容量为

4、2200kVA的消弧线圈接生的接地电流大小可分为两大类：大电流接地系统和小电流地，电站平台②已建有2台35kV/10.5kV联络变压器，同样于接地系统。大电流接地系统一般为中性点直接接地系统。小电联络变压器中性点引出经1台容量2200kVA的消弧线圈接流接地系统又称为中性点非直接接地系统，可分为中性点不地。本期新建的电站平台③拟建设2台35kV/10.5kV联络变接地、经消弧线圈接地和经电阻接地三种方式。压器，其中性点接地方式有以下4种可选的接地方案，如下：3海上油田群电力组网接地方式（1）消弧线圈接地：即为新建的电站平台③和前期已建的海上油田群平台三个电压等级的中性点接地方式均

5、不电站平台①、②均为消弧线圈接地；同，其中0.4kV采用经低压变压器0.4kV侧中性点直接接地（2）采用隔离变压器分隔系统，即为采用隔离变压器隔离方式，发电机（即中压负荷母线）采用中性点不接地或消弧线新旧平台的零序回路；圈接地方式，35kV系统经消弧线圈或接地电阻接地方式。（3）混合接地：即为前期已建平台继续采用消弧线圈接由于中压负荷母线、0.4kV系统与35kV系统之间的变压地，新建平台采用电阻接地；器均采用Y-△接法，经三角形接法隔离后，中压负荷母线侧、（4）电阻接地：即为前期和新建平台均采用电阻接地。0.4kV侧的零序回路与35kV侧零序回路相互独立，互不影响。以下分别对上

6、述4种方案进行详细介绍，并分析其优缺点。因海上油田群均以35kV系统形成各平台之间的电力组方案一：网，本文仅就35kV系统的接地方式的兼容性进行分析比较。消弧线圈接地目前在国内中压电网中得到广泛的应用，同时，考虑到国内各个海上油田群电气系统的差异性，本文以且由于消弧线圈接地装置设有分接开关，可以根据系统所需其中一个海上油田群作为典型案例进行分析。的补偿容量，通过改变线圈的匝数，从而平滑调节出不同数值4案例分析的补偿容量。海上油田群各平台之间以35kV海底电缆连接形成电力消弧线圈接地方式的优点在于其充分补偿了单相接地电组网，海底电缆长度长，其对地电容电流值亦大，因此海上油容电流，减

7、小了接地故障电流及燃弧可能性，从而避免了单相田群35kV系统的接地电容电流大部分由海缆对地电容电流接地故障瞬间跳闸，因此电网可带故障运行2h。本方案延续组成，其余连接于35kV系统的各电气元件（如联络变压器、低采用消弧线圈接地，对前期已建平台继续生产运行的影响最压变压器等）与其相比可忽略不计。小，且可以提高整个系统的供电可靠性。案例中的海上油田群位于渤海海域，共设有三个电站平消弧线圈接地方式的缺点：①工频过电压水平高；②操作台（即发电机平台）与三个负荷平台（即电动机平台），其中电