海上石油平台电力组网系统技术方案

一种海上石油平台电力组网系统，该系统是将分布在一个海域内的多个海上石油钻井平台上的多个海上平台电站通过海底电缆相连接，形成一个并网发电的小型电力系统。海底电缆为光纤电缆，其埋设于海床下０．５～２．５米。小型电力系统包括设置在电站调度管理中心的集中信息管理层及分别设置在多个海上平台电站上的数据采集服务器、电站机组控制系统、视频会议装置和相应的网络设备。本实用新型专利技术通过电力组网使得各平台之间可互供电力，增强抵抗事故能力，提高各电站供电可靠性，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。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海上石油平台的电力系统，特别是涉及一种将多个海上石油平台的电力系统进行组网的海上石油平台电力组网系统。 
技术介绍
目前，世界各国都不断加强对海洋资源的开发和利用，特别是对近海的石油、天然气资源的开发和利用。而电力供应则是油、气开发中的重要环节。由于海上各油气田大多都相距很远，开采方式上，目前国内外大多采用一个中心平台建一个电站，为中心平台和各井口平台供电的方式。这种供电方式存在以下问题： 其一是由于常规海上油气田开采模式基本上是每一个油气田中心平台建一个电站独立供电，该模式使得各油气田电源单一，如未留有备用发电机组，一旦机组故障将导致平台失电，供电可靠性不足；如每一平台均预留与其负荷相当容量的备用发电机组，电源投资将大为提高，电气主接线及配电装置也相应复杂，且电源所占空间成倍增加，而油气田平台的空间则是有限而宝贵的。 其二是机组随着负荷增加容易发生故障，谐波较大，电能质量较差，单个油田电站备用能力不够，在注水泵、压缩机、外输泵等大功率设备启动冲击下容易造成整个电力系统剧烈波动，并会造成油田生产关停。 其三是每个电站都须具备一定的备用容量，导致了资源配置的重复。 此外还存在资源配置不合理，资源利用不足，运行成本和维修成本高，能源消耗大等问题。 
技术实现思路
本技术旨在解决上述问题，而提供一种通过电力组网使得各平台之间可互供电力，增强抵抗事故能力，提高各电站供电可靠性，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，降低能源消耗的海上石油平台电力组网系统。 为实现上述目的，本技术提供一种海上石油平台电力组网系统，该系统是将分布在一个海域内的多个海上石油钻井平台上的多个海上平台电站通过海底电缆相连接，形成一个并网发电的小型电力系统。 多个海上平台电站相互间的距离为10Km～60Km。 海底电缆是电压等级为35KV，截面为3×(150～250)mm2的交联聚乙烯绝缘海底电力电缆。 海底电缆埋设于海床下0.5～2.5米。 小型电力系统包括设置在电站调度管理中心的集中信息管理层)及分别设置在多个海上平台电站上的数据采集服务器、电站机组控制系统、视频会议装置和相应的网络设备，所述集中信息管理层包括数据服务器及与数据服务器相连的视频服务器和相应的网-->络、视频设备，各海上平台电站的数据采集服务器作为数据源为集中信息管理层提供数据。 多个海上平台电站上分别设有多台气/柴油发电机和变压器，各气/柴油发电机和变压器之间通过单母分段接线相连接，各海上平台电站之间通过单母线接线由海底电缆相连接，在各海上平台电站两侧的线路上各设有一个三相光纤电流差动保护器。 在多个海上平台电站的各变压器的中性点各设有一台用于在任意两台变压器退出运行时发生单相接地故障时进行电容电流补偿的消弧线圈。 在多个海上平台电站的各变压器的高压侧设有避免变压器铁芯磁通的突变产生励磁涌流的涌流抑制器。 在每个海上平台电站上各设有一个低压低周减载柜，且在各海上平台电站的各台机组上设有高周切机装置。 多个海上平台电站的配电设备为包括有带三工位隔离/接地开关的母线室、断路器室及其操作机构、低压室以及底座和电缆室的多个全封闭式充气式开关柜，多个开关柜由绝缘铜管母线相连接，且多个海上平台电站各配置有一组用于电压控制和无功平衡的电抗器，该电抗器与所述开关柜相连接。 本技术的贡献在于，通过将分散在各海上石油钻井平台上的独立的平台电站进行电力组网，可充分利用各平台的现有发电机容量，提高平台的供电可靠性及经济性，解决本平台电源检修或事故退出运行时的供电问题，节省油田开发、生产成本，还可有效降低边际油田滚动开发的经济门槛。电力组网后，原有电站的负载能力就能为将来油田群内建设新的油气平台提供电力，发电机组的负荷率提高到60％即可满足现有负荷需求，而新建平台则无须安装发电机组。同时，在遇台风等恶劣天气，人员撤离石油平台时，还可通过远方控制装置控制电气设备投切实现油田不间断生产。电力组网后，在保障各油田正常生产情况下，可减少平台运行电站的机组数量，有效地节省油田的维护费用和生产成本。实施电力组网将提高供电可靠性，保障生产安全稳定经济运行。 【附图说明】图1是本技术的系统结构框图。 图2是海底电缆铺设示意图。 【具体实施方式】下列实施例是对本技术的进一步解释和说明，对本技术不构成任何限制。 参阅图1、图2，本技术的海上石油平台电力组网系统包括多个海上石油钻井平台10、多个海上平台电站20及多条海底电缆30。其中，所述的多个海上石油钻井平台10为分布在一个近海海域内的不同地点的石油钻井平台。本实施例以广东湛江海域涠西南油田群为例，其包括设置在涠洲第一油田11、涠洲第二油田12、涠洲第三油田13、涠洲第四油田14的 四个石油钻井平台10及设置在涠洲终端厂的石油钻井平台15。在五个石油钻井平台10上分别设有海上平台电站21、22、23、24、25。在组网前，四个海上平台电站20和一个涠洲终端电站均已建成，其装机容量分别为3X4281kW(燃气轮发电机组)、3X3040kW、2X2365kW和2X2834kW，各电站独立地为该油气田的中心平台、井口平台提供电力。各电站-->机组都是双燃料机组，可以使用柴油和天然气作为燃料，天然气则是油田的气井气和伴生气。涠西南油田群中的其中三个油田终端共九台发电机，但投入运行的发电机组仅五台，四台机组为备用，备用率为45％，九台机组可供电35635KW，但负荷仅12689KW，负荷率仅36％，总的富余功率占总额定功率的64％。 本技术的要点在于，在各海上平台电站之间各敷设一条海底电缆30，将多个海上石油钻井平台10上的多个海上平台电站21、22、23、24、25相连接，构成链式的并网发电的小型电力系统100。 本实施例中，该小型电力系统100组网主干线路的电压等级采用35kV，海底电缆30的输送功率为S＝19524KVA(322A)。第一油田11的石油钻井平台与涠洲终端厂的石油钻井平台15间的距离为32.5Km，第一油田11的石油钻井平台与第二油田12间的距离为18.3Km。敷设于各海上平台电站之间的海底电缆30是截面为3×185mm2的光纤电缆。该海底电缆30采用通用的35KVXLPE绝缘海底电力电缆，本实施例中，海底电缆选用宁波东方电缆厂生产的SCCF-YJQF4126/35kV 3×185mm2+24B1海底复合电缆，其为铜三芯、XLPE绝缘、三相分相铅包、PE外护层、钢丝铠装、聚丙烯绳外披复复合光单元的海底电力电缆。如图2所示，所述海底电缆30的海中部分埋入海床下约2米，在可疑的礁石区加电缆保护管保护。浅滩部份用海底电缆保护管保护后埋入海床下1米。 多个海上平台电站20上分别设有多台气/柴油发电机和变压器，本实施例中，涠洲终端厂的海上平台电站25原有4台4284kW气/柴油发电机，接于6kV母线，6kV采用单母分段接线，组网后增设了两台12500kVA干式变压器，升压至35kV，通过海底电缆30与第一油田11的海上平台电站21连接，35kV海底电缆采用单母线接线，远景预留一回出线。海上平台电站 21原有3台42本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海上石油平台电力组网系统，其特征在于，将分布在一个海域内的多个海上石油钻井平台（１０）上的多个海上平台电站（２０）通过海底电缆（３０）相连接，形成一个并网发电的小型电力系统（１００）。

【技术特征摘要】
1.一种海上石油平台电力组网系统，其特征在于，将分布在一个海域内的多个海上石油钻井平台(10)上的多个海上平台电站(20)通过海底电缆(30)相连接，形成一个并网发电的小型电力系统(100)。2.如权利要求1所述的海上石油平台电力组网系统，其特征在于，所述多个海上平台电站(20)相互间的距离为10Km～60Km。3.如权利要求1所述的海上石油平台电力组网系统，其特征在于，所述海底电缆(30)是电压等级为35KV，截面为3×(150～250)mm2的交联聚乙烯绝缘海底电力电缆。4.如权利要求3所述的海上石油平台电力组网系统，其特征在于，所述海底电缆(30)埋设于海床下0.5～2.5米。5.如权利要求1所述的海上石油平台电力组网系统，其特征在于，所述小型电力系统(100)包括设置在电站调度管理中心的集中信息管理层(101)及分别设置在多个海上平台电站(20)上的数据采集服务器(201)、电站机组控制系统(202)、视频会议装置(203)和相应的网络设备(204)，所述集中信息管理层(101)包括数据服务器(1011)及与数据服务器相连的视频服务器(1012)和相应的网络、视频设备(1013)，各海上平台电站的数据采集服务器(201)作为数据源为集中信息管理层(101)提供数据。6.如权利要求5所述的海上石油平台电力组网系...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，谢玉洪，柯吕雄，俞进，唐广荣，王建丰，魏澈，周武章，卜华荣，叶冠群，温伟明，李卫团，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油中国有限公司湛江分公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]