電驅鑽機網電供電係統設計
研究設計
作者：楊傑
摘要：文章通過對電驅鑽機用電負荷量和負荷性質的分析，設計了一套網電供電係統，使之在市電電網完善的石油生產平台上能夠替代電驅鑽機柴油發電機組供電係統，達到節能、環保、增效的目的。
關鍵詞：電驅鑽機；網電供電；供電係統
中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）31-0006-02
1 概述
在石油工業中，由於電驅動鑽機的工作效能、運移性、安全性、操控性、維修性、可靠性等多方麵性能比內燃機驅動鑽機優越，節能效果更顯著，因此在鑽井工程中得到推廣應用。
目前電驅鑽機的電力供應方式主要由柴油發電機組提供，與內燃機驅動鑽機相同，二者都會消耗大量的柴油能源，同時產生噪聲和環境汙染。隨著電驅鑽機推廣應用進程加快，陸地石油生產平台的市電電網基本完善，並且市電電網具有係統容量大、穩定性高、可靠性高、負載能力強等優點，采用網電替代柴油發電機組供電的方式已得到驗證與應用，網電供電解決了柴油發電機供電存在的問題，達到了節能、環保的目的。下麵針對ZJ70D電驅鑽機網電供電係統做設計說明。
2 用電負荷量及性質分析
ZJ70D電驅鑽機的主要用電設備是絞車、轉盤和泥漿泵上所安裝的YZ08/YZ08A串連直流電動機，單台功率為800kW；絞車由2台電機驅動，電機功率為2×800kW，實際功率為1470kW；轉盤由1台電機獨立驅動，電機功率為800kW；鑽機係統配用3套泥漿泵，每套由2台電機驅動，電傳係統采用“一對二”控製方式，AC-SCR-DC傳動。
單部ZJ70D鑽機在鑽井過程中的負荷統計：
在淺層鑽進期間，由於泥漿循環泵需要運行2套，此時的總用電負荷為最大，約3200kW左右，這一段運行時間不長。深層鑽進時，泥漿循環泵隻需運行1套，此時的用電負荷大約為2600kW左右，該段時間持續最長。
因此單部鑽機計算負荷可按3200kW考慮，當有兩部或兩部以上鑽機時，每部鑽機計算負荷可按2490kW/部考慮。用電設備電壓：0.6kV、0.4kV。
用電負荷性質：綜合考慮，因停電可能會造成卡鑽、井噴等較大事故和經濟損失，故用電負荷定為一級負荷。
3 單部鑽機供電係統設計
根據鑽機用電負荷量、負荷性質和現行規範以及鑽機鑽探生產位置隨井位變化而變化的特點，設計一套可移動撬裝箱式10（6）/0.6kV變電站，變電站具體設計內容、要求如下：
（1）內設高壓室、變壓器室和低壓、控製設備室。
（2）設雙變壓器，變壓器容量為2×3150kVA，變壓器可並列運行。
（3）10（6）kV接線：雙電源進線，單母線分段或不分段，單電源運行。0.6kV接線：雙電源進、出線，單母線不分段。
（4）設計量、無功及諧波補償、避雷和係統接地。
（5）雙電源供電，電源引自就近35kV及以上變電站或就近10（6）kV架空線路，當網電電源僅能取一路電時，需與鑽機配套的發電機組聯合供電，確保雙電源供電。
（6）電源線路采用架空或電纜敷設。
（7）供電係統接地方式：10/6kV中性點非有效接地方式；0.6/0.4kV中性點有效接地方式。
4 供電係統設備選型
4.1 10（6）kV開關櫃
10（6）kV開關櫃采用真空開關環網櫃，真空斷路器采用電動和手動操作，櫃內安裝微機綜合保護裝置，具備遠方通信操作接口，通過RTU實現遠方遙信、遙測、遙控等功能。
真空斷路器出線單元包括：櫃體、三工位上隔離開關、斷路器、電流互感器、10/6kV金屬氧化物避雷器、帶電顯示裝置、電纜終端等。
進線計量單元包括：櫃體、10/6kV金屬氧化物避雷器、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、帶電顯示裝置、電纜終端、收費計量表計等。