[实用新型]DP3深水钻井船闭环高压配电系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋工程设备配电系统的结构改进技术，尤其是DP3深水钻井船闭环高压配电系统。

背景技术

目前，海洋深水钻井逐渐成为石油资源勘探开发的重点，例如中国南海是世界第四大石油气聚集盆地，探明石油地质储量已经超过400亿吨，占中国石油资源的三分之一强，深水钻井平台也相应的发展到第六代，主要技术标准，最大作业水深已超过3000米，最大钻深10000米以上，而且双联井架以及DP3等级的动力定位技术也已经普及和成熟。随着各大石油公司竞相将触角向更深的海域推进，在可预见未来，更安全，更高效，更环保，更低运营成本的深水和超深水钻井装置的需求将越来越多，这是未来海洋钻井市场发展的大趋势之一。

现有深海石油开发中产业需求所需的知识，并未能现有技术公开的内容所涵盖，尤其是，满足DP3深水钻井船生产需要的闭环高压配电系统仍严重的缺乏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供DP3深水钻井船闭环高压配电系统。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括柴油发电机、高压配电板、电力推进系统、钻井变频变压器、船用辅助变压器和钻井辅助变压器；配电系统为11kV高压供配电系统，包括： 六台7370kWe/11kV/60Hz 柴油发电机，三部可环形连接的11kV高压配电板，六套电力推进系统，四台钻井变频变压器，六台船用辅助变压器，以及三台钻井辅助变压器；配电系统中柴油发电机和高压配电板在容量和台数上都冗余配置，且布置在至少两个独立的A60分割的水密舱室中；柴油发电机G1和G2、柴油发电机G3和G4、柴油发电机G5和G6分别位于不同的主机室，这三个主机室之间都是A60分割；三部高压配电板分别位于不同的高压配电板间，这三个高压配电板之间都是A60分割；柴油发电机G1和G2、柴油发电机G3和G4、柴油发电机G5和G6分别给三部高压配电板的母排A或B供电。

进一步的，所述三部可环形连接的11kV高压配电板相互独立，该三个11kV高压配电板相互之间通过主/从联络断路器和电缆连接，三部高压配电板两两相连，形成环形回路；每个高压配电板有两段母排，这两段母排之间通过母联开关连接。

进一步的，所述柴油发电机中性点高电阻接地，将每台发电机的接地故障电流限制在不大于1.5A的范围内。

进一步的，所述柴油发电机采用短路保护(ANSI 50)设定，柴油发电机短路保护(ANSI 50)通过高设置过电流(ANSI 50) - 阶段1来使母联和主/从联络断路器跳闸，对于外部故障，柴油发电机短路保护(ANSI 50)采用阻塞输入来禁止跳闸。

进一步的，所述高压配电板对推进系统、钻井系统和辅助系统进行系统保护，对于母排采取定向定时分区域保护，对于柴油发电机和主/从联络断路器采取分区域差动保护。

进一步的，所述高压配电板环形回路时，母排上安装定向定时过电流保护继电器，包括用于母联和主/从联络断路器的电流互感器和正向/反向定时过电流继电器，以及用于发电机和馈电开关的多功能保护继电器的高设置双向定时保护元件，以实现多母排区域过电流定向定时保护。所述主/从联络断路器连接电缆上的差动保护继电器，当主/从联络断路器探测到了故障，其相应的主/从联络断路器跳闸，隔离有故障的电缆。

进一步的，所述钻井变频变压器、船用辅助变压器和钻井辅助变压器采用移相变压器，形成虚拟24脉冲。

本实用新型的优点和效果：在DP3模式下，对不同的DP冗余组设备及整个系统负荷实现闭环电力供应，可以有效减少主机运行和维护时间，提高主机操作灵活性和燃油经济性，减少有害气体排放。经实践检验，此技术可以降低11%油耗，减少35%氧化氮和20%二氧化碳排放，降低50%主机维修费用。更加安全、高效、环保和节能。逻辑控制明确，同时还检验电力系统供电稳定性，实现安全可靠运行和管理智能化，设计建造周期大大缩短，增强抵抗事故能力，提高供电可靠性，减少备用机组量，提高闲置资产利用率，节省投资及运行维护成本，有效降低新油气田的开发投资成本，提高经济效益，降低能源消耗。

附图说明

图1为实施例1中高压配电系统示意图

图2为实施例1中发电机中性点高阻接地(NER) 示意图

图3为实施例1中发电机屏保护示意图

图4为实施例1中主/从联络断路器和电缆的分区域差动保护示意图

图5为实施例1中高压配电板环形回路时母排定向定时保护 的 11kV高压配电板1示意图

图6为实施例1中高压配电板环形回路时母排定向定时保护的 11kV高压配电板2示意图