淺析海洋石油電氣的現狀與未來方向

胡雪麗

摘 要：近十年來，隨著國民經濟的發展，能源需求也進入高速發展階段，能源需求日益緊張。為滿足能源需求，海洋石油工業也進入高速發展階段。大量現代科學及技術和先進設備在海洋平臺上得到應用。本文海上石油平臺的電氣安全問題進行了探討，研究了海洋石油電氣的發展現狀以及未來發展進行了分析，這對保證海洋石油電氣工程的發展具有很強的現實指導意義。

關鍵詞：海洋石油；電氣安全；現狀與未來；

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-06-00-02

一、海洋石油電氣技術的發展概況

（一）石油電氣技術的形成與發展。海洋石油工程電氣技術的發展是與船舶電氣技術密不可分。上個世界初，商船就已經開始應用直流電驅動技術照明了，近半個世紀，商船大都采用十六系統供電。隨著電網負載不斷增長，為了滿足驅動力的需求，電壓必須相高壓方向發展。到了上個世紀五十年代，隨著發電機技術的迅猛發展，各國船舶陸續轉向交流系統的使用，并且取得了良好的效果。隨著海洋運輸業向大型化、高速化和自動化方向發展，其電氣化水平不斷提高，從六十年代起，自動化技術顯著提高，這樣嚴重影響著海洋石油電氣工程的發展，使得海洋石油電氣工程逐漸向智能化、數字化和網絡化方向發展。

（二）海洋石油電氣國內外概況。海洋石油的開發分為以下幾個步驟：海洋地球物理勘探，海洋地址取芯勘探，油田開發方案設計，打生產油井，石油采集與運輸。能夠利用到海上鉆井平臺的步驟是海洋地質取芯和打生產井，平臺上裝通訊、導航、鉆井和安全救援等海上油氣勘探開所必須的設備。世界第一座海洋石油鉆井平臺是1949年建造的。1968年德國與意大利共同建造的半潛式鉆井平臺就安裝有交流-直流電動鉆機，在海洋石油技術中處于領先地位，借助船舶自動化技術，石油工程電氣技術得到了迅猛發展。我國的石油電氣技術發展也很快，所有平臺都采用交流-直流電動鉆機，海洋開發平臺已經采用遙控、遙測、遙訊等集成技術。申述半潛式平臺的投入大大提高了我國海洋石油電氣化技術水平，是我國逐漸躋身于世界深水領域的先進水平。

二、海洋平臺電氣施工

海洋平臺電氣工程操作的第一步是電氣施工部分，也是最基礎最重要的一部。海洋石油電氣的安全可靠性和運行維修方面的問題主要有施工質量的好壞來決定。在電氣施工中，電纜通道的選擇、電氣設備的預設位置和電纜的敷設這三方面必須予以高度重視，才可以避免失誤的產生，以便更好的完成海洋電氣平臺的施工。

（一）電纜通道的選取。要想確定電纜通道，首先要明確主干電纜的走向，必須遠離油管線及熱源，比如水蒸氣管線、發電機排煙管、電阻器及燃油管線等。電纜也要避免與熱管線交叉，或者采取一定的防護措施，保持一定的安全距離。要考慮電纜橋架的分層布置：電力、通信電纜要分層開來敷設，高壓電力電纜與低壓電力電纜分層開來敷設等等。還有機電需要注意：高壓電纜遠離起居室；不相關的電力電纜避開通信室；主電源電纜與應急電源電纜的走向不同，要分開敷設；根據不同情況，電纜束外壁-電纜筒或者電纜框的選擇也不同，有防水防爆要求時選用電纜筒，其他情況選用電纜框保護即可。

（二）電氣設備預設位置的布置。電氣設備由室內與室外兩部分組成，室內部分由配電室和主控室設備組成，也是電氣設備布置時設計的重點部分。為了滿足施工標準，又方便操作和維修，一定要合理布置配電盤柜及配電箱。不能有油管、水管及蒸汽管等可能泄露的管線或者容器存在配電室和主控室周圍。此外，也要重點考慮室外危險區內電氣設備的布置，不允許布置電氣設備也不允許敷設電纜，如果必須要安裝，那么所選用的電氣設備的防爆等級必須在所在危險區的防爆要求范圍之內。

（三）電纜敷設注意事項。敷設電纜時，安裝電纜橋架，割焊電纜筒和電纜框，必須要符合電纜的走向。安裝電纜橋架時，要求規格、型號要符合施工圖紙規范。在割焊電纜筒和電纜框時，不能損傷構造，位置和型號也要合適，為了防水、防爆，不可用電纜框替代電纜筒。在操作艙室頂壁的作業時，特別是電焊、氣割艙室頂壁的工作時，如焊接橋架、導線板、電纜筒和電纜框等，必須保護好配電盤、集控臺、變壓器等已完成安裝的設備。要想進行電纜的敷設、電力電纜、主電源電纜、高壓電纜與低壓電纜的分層敷設，必須保證主電纜通道上所有需要動用電焊、氣割的工作都基本完成，且小設備也基本安裝完畢。還要區分電力電纜和儀表通信電纜兩者接地要求的不同。

三、海洋石油電氣系統發展現狀

海洋石油電氣配電自動化系統是指應用自動化技術，使電網企業能夠控制遠方，及時觀察、協調和控制配電設備系統。配電自動化在我國的發展經過了三個階段：一、通過開關設備與斷路器保護相配合，依靠開關來去除故障。二、通信和和控制系統，是電網自動化發展飛躍的基礎，不僅實現了對配電網的遠程遙控，還可以通過通訊網絡實時呈現配電網的狀態參數。三、實現了全網的多功能監控，是真正意義上的配電自動化，集設備管理、地理信息系統、饋線自動化、用戶管理、配電運行管理、故障分析等功能于一身。與陸地配電自動化相比，海洋石油電氣系統面臨更多的技術難題，而且配電自動化技術起步較晚。首先，要想解決跨海供電的問題，為了實現電氣聯系需要敷設海底電纜，海底電纜分支多，線路較短，配電網在繼電保護的上下級配合和故障診斷等方面都有相當的難度。其次，海上空間狹小，海洋石油生產系統的電氣設備眾多，類型龐雜，各個電氣設備之間距離較短，給配電網的管理和參數采集帶來了極大的工作量。此外，大部分海洋石油鉆井平臺都長期工作于海上，依靠系統主電源來支持石油生產，如何有效解決配電自動化的通訊問題，建立安全、穩定的參數采集和通訊網絡，也具有一定的難度。所以很多問題給海洋石油電氣工程的相關工作帶來很大阻礙，急需進行深刻的技術革命，來使海洋石油電氣工程相對簡單化和高效化。

四、海洋石油電氣系統前景展望

伴隨著我國智能電網建設的進程的不斷深入，電力系統發生了一場深刻的技術革命，智能變電站不斷興建，計算機信息技術、光技術、智能技術融進了電網，對電網各個環節都帶來了翻天覆地的變化，電網正在朝著智能、綠色的方向不斷發展。對海洋石油電氣系統來說，隨著光纖通信技術、智能控制技術、遙感和遙測技術、電力系統進行著自動化的變革，更多的新材料和新技術將應用于海洋石油電氣系統，用來解決目前面臨的跨海供電問題，針對電氣設備眾多和通訊設備不穩定性等問題也起到很好的改善和提高作用，海洋石油電氣系統將更加安全、綠色，配電網的自動化和智能化程度將不斷提高。由于海洋石油開采平臺電氣設備工作的環境惡劣，配電安全就顯得十分重要。在越來越倡導數字動畫設計有更高要求的當今社會而言，計算機信息技術、光技術、智能技術得到更廣泛的關注和投入，結合本文海上石油平臺的電氣安全問題進行了探討，研究了海洋石油電氣的發展現狀以及未來發展的分析，對我國海洋石油電氣平臺的建設有著高瞻遠矚的意義。

參考文獻：

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