丁 杰,陳 麗,張 晶,耿恒業(yè),王曉迪
(海洋石油工程股份有限公司,天津 300452)
KCROP項目是筆者公司承攬的第一個中東項目,希冀通過此項目打開中東海洋工程市場的門戶,從而通過中東地區(qū)的海洋工程市場逐步建立并鞏固在中東市場的位置,進而爭取到更多中東地區(qū)油氣工程市場份額,加快公司“走出去”的步伐。
為了完成KCROP項目海洋平臺陸地調試工作,保障調試期間臨時用電的可靠供給,根據(jù)平臺組塊的現(xiàn)場建造位置、現(xiàn)場電源箱容量及陸地調試期間所用負荷,設計了該項目的臨時配電系統(tǒng)。
主臨時電來自380V/50Hz岸電箱,利用一臺變頻器將主臨時電從380V/50Hz轉換為480V/60Hz電源,并通過臨時分電箱將480V/60Hz電分配給PDP4和PDP5組塊,見圖1。
圖1 PDP4&5組塊臨時配電方塊圖
依據(jù)電氣單線圖統(tǒng)計平臺陸地調試用電高峰負荷,根據(jù)公式P=1.732UIcos?(功率因數(shù)取0.8)計算調試用電高峰負荷電流[1]如表1所示。
表1 各平臺調試高峰負荷電流
根據(jù)現(xiàn)場情況,擬定選取岸電箱1#作為主臨時電源,其內配置的三相空氣斷路器額定電壓為380 V,額定頻率為50 Hz,額定電流為400 A。場地周圍還有2#和4#岸電箱作為備用,額定電壓380 V,額定頻率為50 Hz,額定電流為350 A。
由于場地沒有480V/60Hz三相交流電源,所以選用一臺型號為AC60-333000的變頻器將岸電轉換為480V/60Hz。該變頻器的最大容量為300 kVA,輸入電壓為380 V,輸入頻率為50 Hz,輸出電壓為440~480 V,輸出頻率為60 Hz,輸出限電流為400 A,滿足項目的陸地調試臨時電源要求。
由于工期緊張,為保證對PDP4組塊和PDP5組塊同時進行調試,需在變頻電源后接一個臨時分電箱,進線和出線開關額定電壓均為480 V,進線開關額定電流為200 A,出線開關額定電流分別為80 A、80 A、20 A、20 A。
根據(jù)總體設計及負荷估算可知,共需要臨時動力電纜6根。
其中臨時電纜1載流量約254 A(根據(jù)變頻器后壓變比計算),臨時電纜2載流量約171 A,臨時電纜3和臨時電纜4載流量約68 A和68 A,參考《電力工程電纜設計規(guī)范》GB 50217-2007[2]和《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》(JGJ 46-2005)[3],臨時電纜1采用(4C+1/2G)*95 mm2的銅芯鎧裝電纜,臨時電纜2采用(3C+1/2G)*70 mm2的銅芯鎧裝電纜,臨時電纜3和臨時電纜4采用(3C+1/2G)*35 mm2銅芯橡套電纜[4]。
考慮到125VDC UPS必須先于480AC開關盤完成調試。125VDC UPS調試時需要臨時電纜5和臨時電纜6,由臨時分電箱相應開關連接接到125VDC UPS充電器進線開關上口。因額定電流為20 A,臨時電纜5和臨時電纜6選擇為(3C+1G)*4 mm2銅芯項套電纜。
臨時電纜長度根據(jù)岸電箱、變頻電源、臨時分電箱位置確定,見圖2。臨時電纜1需要約70 m,臨時電纜2需要約10 m,臨時電纜3需要約90 m,臨時電纜4需要約120 m,臨時電纜5和6均需要約80 m(見表2)。
表2 臨時配電設備、材料清單
岸電箱與變頻器之間的距離較短,障礙物較少,臨時電纜1可以直接敷設。
變頻器與臨時分電箱的距離更短,臨時電纜2也可以直接敷設。
臨時電纜3從臨時分電箱出線開關1敷設至PDP4南側邊緣,上行至12.8 m甲板后,敷設至AC480V開關盤(0912-PDP-SR-001)。
臨時電纜4從臨時分電箱出線開關2敷設至PDP5南側邊緣,上行至12.8 m甲板后,敷設至AC480V開關盤(0913-PDP-SR-001)。
臨時電纜5、6接PDP4 125VDC UPS時,從臨時分電箱出線開關3、4敷設至PDP4南側邊緣,向東至組塊東側邊緣后向北走,并于合適位置上行至12.8 m甲板,敷設至125VDC UPS系統(tǒng)充電器進線開關處。
臨時電纜5、6接PDP5 125VDC UPS時,從臨時分電箱出線開關3、4敷設至PDP4南側邊緣,向東至PDP5組塊東側邊緣后向北走,并于合適位置上行至12.8 m甲板,敷設至125VDC UPS系統(tǒng)充電器進線開關處。
該敷設路徑依據(jù)圖2臨時配電設備布置示意圖設計,具體實施時需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及設備位置選取最佳路徑。
圖2 臨時配電設備布置示意圖
電纜敷設全過程須與平臺捆扎牢固,走向不要影響其它工序作業(yè)。同時在電纜的易損處懸掛警示牌,電纜彎曲半徑符合要求[5]。
臨時電纜接線前首先對電纜的導通和絕緣進行測試,確定電纜敷設正確可靠及相關斷路器都處于斷開位置后,先接臨時電纜的負荷側,后接電源側。岸電箱、變頻器和分電箱的臨時電纜接好后,測量岸電箱斷路器上口電壓、頻率和相序負荷調試要求后合上岸電箱斷路器,照此步驟依次合上變頻器的斷路器和臨時分電箱的進線開關。
(1)將臨時電送至125VDC UPS:檢查正式電纜已經(jīng)拆除、臨時電纜連接正確可靠后,檢查所有相關的開關處于斷開狀態(tài),驗證無電后用500 V兆歐表測量臨時電纜絕緣,絕緣電阻不小于1 MΩ后,并測量臨時分電箱電壓、頻率和相序符合調試要求后,方可按照調試程序要求將臨時電送至125VDC UPS System相應開關上口[6]。
(2)低壓盤送電試驗:確認正式電纜已經(jīng)拆除、臨時電纜連接可靠,檢查所有相關的開關處于斷開狀態(tài),驗電并確認無電后用500 V兆歐表對臨時電纜絕緣分別進行檢測,絕緣電阻值不低于1 MΩ,并測量臨時分電箱電壓、頻率、相序符合調試要求后,將125VDC控制電送至低壓盤,再將臨時電送至低壓盤相應開關上口。
(3)確認低壓盤調試完成后斷電,拆除125VDC UPS至臨時分電箱的臨時電纜,并恢復正式電纜。
(1)通電之前,要仔細審閱接線、標線檢驗報告,對有疑問或重要的接線重新校對。
(2)通電之前,檢查設備及控制開關,確認電壓等級、絕緣等,并用萬用表測量控制開關進線處的電壓(低壓電),確認后,方可通電。
(3)電控箱通電后,懸掛“通電中”標牌。
(4)通電的控制間,禁止無關人員進入,通電控制箱后部要設“禁止進入”標牌。
(5)配電盤送電后,各配電盤用鎖鎖住,鑰匙由專人保管。任何人要給設備通電,必須通過此人。并于配電盤上懸掛警示牌。
(6)調試臨時用電的臨時電纜和閘箱必須做出明顯的標志,必要時,可在閘箱上鎖。
(7)具體操作按電氣設備掛牌鎖定制度執(zhí)行。
本文以KCROP項目海洋平臺陸地調試為例,重點闡述了保障陸地調試工作最大化情況下480V/60Hz臨時配電系統(tǒng)的設計與組建,包括臨時用電設備、電纜的選取、電纜敷設及送電試驗的整個過程。在具體實施階段,通過風險分析采取相應的安全措施,做好現(xiàn)場作業(yè)許可及電氣設備隔離鎖定工作,避免現(xiàn)場交叉作業(yè)的發(fā)生。該臨時配電系統(tǒng)實施后確保了項目陸地調試工作的安全、順利進行,保障了組塊出海里程碑點的實現(xiàn),同時為后續(xù)類似項目臨時配電系統(tǒng)的設計提供借鑒。
參考文獻:
[1]陳揚.工業(yè)用電負荷計算方法研究[J].城市建設理論研究:電子版,2012(13):1-6.
[2]GB 50217-2007.電力工程電纜設計規(guī)范[S].
[3]JGJ 46-2005.施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范[S].
[4]王傳行,趙逸平.工業(yè)與民用建筑電氣設計中電線和電纜類型的選用[J].浙江建筑,2009(10):80-83.
[5]鄭昌寶.施工現(xiàn)場臨時用電防護措施及電氣管理[J].中國高新技術企業(yè),2012(9):83-85.
[6]禹波,王進良,王亞琳.施工現(xiàn)場臨時用電配電系統(tǒng)的設計[J].低碳世界,2016(8):49-50.