淺談海洋平臺電氣設備漏電保護對策研究

張穎

摘 要：海洋石油平臺工作環境惡劣，電氣設備的絕緣能力受到很大的影響，容易發生漏電現象，本文分析了海洋平臺上常用的中性點不接地系統的漏電保護措施，并從電氣設計施工的角度提出了一些預防電氣設備漏電的建議，為海洋平臺電氣設備的漏電保護提供了參考。

關鍵詞：海洋石油平臺；中性點不接地系統；電氣設備；漏電保護

海洋平臺電氣設備長期在海上運行，自然環境惡劣，相對濕度大，有鹽霧、油霧，霉菌，凝露，甚至腐蝕性氣體，這些因素都對電氣設備極為不利，或使電氣設備的絕緣電阻電阻下降，或使絕緣材料老化受損，增加了電氣設備漏電的幾率。漏電不僅可能造成相關人員的觸電事故，而且漏電還可能引燃平臺上易燃氣體或油蒸汽造成更大的事故和人員傷亡。因此，對海洋石油平臺電氣設備采取漏電保護措施十分必要。

一、海洋平臺上電氣設備的漏電保護特點

漏電保護的基本原理在于檢測、減小甚至切斷漏電電流。鑒于中性點不接地系統具有正常運行時安全性較高及供電可靠性高等優點，目前海洋平臺的電氣系統多為中性點不接地系統，本文僅對此種系統的漏電保護措施予以分析和描述。根據中性點不接地系統的特點，我國電力規程規定，中性點不接地的電力系統發生單相接地故障時，單相接地運行時間不應超過2小時。這樣，在發生單相接地故障后，如何快速對發生故障的回路進行定位十分關鍵。然而，由于總體投資控制和設計習慣等原因，目前海洋石油平臺雖然大多采用中性點不接地系統，但在絕緣監測方面，基本上是分段設置總體絕緣監測；當發生單相接地故障時，配電盤中會有公共報警，但無法對故障回路進行精確的定位。維護人員往往需要花費大量的時間和精力查找故障回路，甚至需要停止部分正常運行的設備以方便檢查，對海洋石油平臺的正常生產和安全都造成了一定的影響。

二、實例分析

本文著重針對中性點不接地系統的能準確定位故障回路的絕緣監測裝置予以分析，此種絕緣監測裝置適用于所有中性點不接地系統的儲油輪或平臺等石油設施。某海上平臺電力系統采用中性點不接地的方式，主要電源規格為440V AC、220V AC、120V AC、24V DC，交流電源的頻率為60Hz；按電源的重要性分類可分為主電源、應急電源、不間斷電源（UPS 電源）。整套絕緣監測裝置為德國“BENDER”（本德爾）品牌。

（一）440V AC系統

絕緣監測系統的配置為“主-從”結構，由一套主EDS1000兩套從EDS1000組成，可以一起工作也可以分開單獨工作。這些系統對所有440V的輸出回路分別予以監測，如果發生單相故障，將使相應的回路跳閘。主EDS1000（E-7091）監測“PSG 配電盤”（PSG switchboard），兩個從EDS1000分別監測“SS 配電盤”（Ship Service switchboard）和應 急 配 電 盤。當配電盤的母聯斷路器都閉合時，主 EDS1000 將控制兩套從EDS1000系統；相應的母聯斷路器打開時，各系統將獨立運行。對于PSG配電盤本身來說，如果母聯斷路器21打開，主EDS1000無法進行監測，此種情況下兩個IRDH365將分別負責E-7021和E-7022的總體絕緣監測，如果E-7021或E-7022發生單相接地故障時，系統只給出公共報警，而不斷開相應的回路。

（二）220V AC，120V AC系統

對 于 PSG 配 電 盤和 SS 配 電 盤一般性的 220V AC 和 120V AC 負載及控制電源，由IRDH-365進行絕緣監控，若有一個回路或更多的回路發生接地故障時則給出報警信號。對于應急配電盤（Emergencyswitchboard）和 UPS 的 220V AC 負載，由一套 EDS-470 裝置進行絕緣監控，若有一個回路或更多的回路發生接地故障時，系統將給出報警信號并顯示相應的故障回路。UPS的120V AC配電盤由一套RCM 1000進行絕緣監控，對所有的輸出回路都分別進行監測，一旦有單相接地故障發生時，相應的回路將會跳閘。

（三）24V DC系統

所有的24V DC充電器配電盤都由IRDH-365進行絕緣監控，若有一個回路或更多的回路發生接地故障時則給出報警信號。

三、電氣設備漏電預防措施

除了配置合適的絕緣監測裝置外，還需要注意其它相關的預防措施，如：確定好主干電纜的走向及通道，使之遠離熱源及油管線；電纜也不可以與熱管線交叉，實在不可避免時，兩者要保持一定的安全距離并采取一定的防護措施。設計時要考慮將電力、自控及通信電纜的分層敷設，高壓電力電纜與低壓電力電纜分層敷設，因此要考慮對電纜橋架的分層布置。電纜束穿艙壁視情況選用電纜筒或電纜框，在電纜經過處有防水、防爆要求時，要選用電纜筒保護電纜穿過艙壁，其他情況可用電纜框保護電纜穿過艙壁；在計算電纜筒、電纜框的規格時，要考慮窗口利用系數。對單根電纜，則選用電纜管或填料函。配電室及主控室內電氣設備布置是設計的重點，配電盤柜及配電箱的布置一定要合理，既要符合施工標準規范，又要方便操作及維修。在其上方和后面不可有油管、水管及蒸氣管線等可能泄漏的管線或容器。

參考文獻：

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