海洋石油平台电气设备漏电保护措施分析

2017-01-19王艳杰

中国设备工程 2017年24期

关键词：保护器保护措施漏电

王艳杰

（渤海装备辽河重工有限公司，辽宁盘锦 124010）

海洋石油平台电气设备漏电保护措施分析

王艳杰

（渤海装备辽河重工有限公司，辽宁盘锦 124010）

海上环境十分恶劣，使长期在该环境中工作的海洋石油平台电气设备的绝缘能力受到极大影响，其漏电现象随着时间的推移也时常会发生。而海洋平台设备一旦出现漏电问题就会造成无法估计的损失。故而必须给予海洋石油平台电气设备漏电保护足够的重视。本文从海洋石油平台电气设备漏电保护基本原理入手，对海洋石油平台配电系统的特点及相关漏电保护措施进行分析，以期海洋石油平台电气设备能够正常运作。

海洋石油平台；电气设备；漏电保护

在海洋中开采石油时，石油的采集、处理及临时储存都是在海洋平台中完成的，而该平台自身也有一定的危险性存在。

海洋平台上各个电气设备由于风吹日晒及空间狭小紧凑等因素的多重影响，导致电器设备安全存在了一定的隐患，极易发生安全事故，对工作人员生命安全及经济效益造成很大的影响。而为了避免此类事故发生，就必须以海洋平台环境特点为根据，针对海洋石油平台电气设备单相接地故障、异相接地故障采用合理的漏电保护措施，为电气设备提供一定的安全保障，进而维持海洋平台的安全、稳定。

1 海洋石油平台电气设备漏电保护基本原理

对漏电时的电流进行检测、减小或将其切断便是对海洋石油平台电气设备漏电保护的基本原理。I T系统正常运行过程中所具备的可靠性和安全性都较高，我国相关电力规程中针对中性点不接地系统的特点，明确指出了中性点不接地电力系统一旦有单向接地故障发生时，严禁单相接地运行时间超过2小时。而快速对发生故障的回路进行定位是在单相接地故障发生后最有效的处理方式。

由于总体投资的控制及平台设计等习惯缘故，尽管大部分海洋石油平台所采用的配电系统中都包含中性点不接地系统，然而在检测电气设备总体绝缘性能时，所采用的方式仍是以分段设置进行的。尽管配电盘中配有针对电气设备单向接地故障发生时的公共报警设备，却依然无法精确的完成故障回路的定位。一旦故障定位不精确，设备维护人员在维修时首先就得将大量时间花费在故障回路的寻找上，甚至还会将部分正常运行的设备停止以便检查的情况发生，在一定程度上影响了海洋石油平台正常生产及设备的运行安全。

2 海洋石油平台配电系统的特点

2.1 海洋石油平台电气设备工作特性

海洋环境中会有很大的温度变化，我国少部分地区通常都为零下20℃的低温天气。而在海洋环境中工作的各类电气设备受恶劣环境的影响会有较大的相对湿度，再加上霉菌、凝露、油雾及盐雾或腐蚀性气体的影响，极易受到侵蚀、破坏，进而将其绝缘电阻阻值降低，导致电气设备绝缘材料老化、损坏，而漏电故障此时便会时常发生。相对于陆地设备漏电而言，海洋石油平台设备漏电不但能引发工作人员触电事故，同时也会将海洋石油平台上的油蒸汽、易燃气体等引燃，造成严重的安全事故，对工作人员、石油平台及经济效益造成严重破坏。

2.2 海洋石油平台电气配电系统特点

I T、T T、T N系统是海洋石油平台低压配电系统中的三种形式，而不同接地形式的低压配电系统所具备的优缺点及适用范围也存在一定的区别。在对低压配电系统进行选择时，必须结合海洋平台实际环境条件、电器设备特点及其用电需求等方面进行充分考虑。海洋石油平台应其与陆地相隔较远的缘故，各类电气设备都有较高的不间断供电要求，而各类特殊设备如消防及紧急逃生设施必须处于通电状态，然而由于潮湿、盐雾等海洋常见现象极易导致海洋石油平台电气设备绝缘性能遭受损坏，进而产生接地故障。故而，海洋石油平台为了保障低压供电，普遍采用的是I T系统，即中性点不接地系统。

2.3 I T供电系统的特点

I T供电系统是电源系统可接地点不接地，或是采用阻抗进行接地，在电气设备装置的外漏可导电部分以单独接地或是借助保护导体与电源系统连接的接地极。电气设备在采用该方式的供电系统有故障或相对地故障发生时，故障回路电流并不会对设备造成较大影响，仍能继续运行。尽管I T系统所具备的优点较多，但是仍应为该系统提供一定的保护措施，以此对其可能发生的危险进一步控制。而电气设备电流保护器及绝缘检测装置便是针对I T系统风险的主要方式。根据多年实践总结而成的I T系统在海洋石油平台中的应用十分广泛，其独特而又有效的供电系统能为海洋石油平台电气设备提供有效的漏电保护作用。

3 海洋石油平台电气设备漏电保护措施

3.1 单相接地故障保护措施

对于人体所能承受的最大电流这一内容，各国规定有一定的区别存在，而我国一般规定是人体在接受不超过30 mA（50 Hz）的电流时不会有触电死亡的情况出现，此时人体潮湿程度并不会与接触电压高低产生直接联系。采用I T中性点不接地系统的海洋石油平台中，如果与单相带电的导体直接接触或是在单相接地及间接触电故障中，两相对地电容电流的向量和通常都较小，即故障电流并不高。而此时人体发生触电并不会引起电击危险。然而由于海洋石油平台所安置的用电设备及电缆线路在不断增多，相应的也增大了电容电流，一旦有故障发生时，单相接地电流也会同步增加。若此时并未采用有效的外壳接地或接地断开等保护措施为电气设备提供保障，单相接地故障电流就会在经过人体时形成回路，一旦电流超过人体所能承受的30 mA（50 Hz）时，就会引起人体触电的事故。

3.2 异相接地故障保护措施

当单相接地故障发生在海洋石油平台配线系统中时，也会提高另外的两相对地电压，而为了避免由于绝缘受损而进一步扩大故障甚至引发异相接地故障的情况出现，就必须确保电气设备拥有能够承受更高电压的绝缘性能。海洋石油平台是一种钢结构体，本身就存在一定的导电性，各类电器设备外漏可导电部分的接地都是共同接地极，一旦有异相接地故障产生时，就必须切断故障的回路，同时也必须要与T N系统中保护接电故障的要求相符合。海洋石油平台低压配电系统中的各个用电设备一旦出现异相绝缘受损的情况，就会使其外壳产生电流，而为了在发生故障时能将供电立即切断进而保障安全，就必须将漏电保护器安装在用电设备上。I T系统中的漏电保护器是通过漏电保护装置对三相电流输入、输出之间的不平衡性以及差距进行检测，当存在较大的差异时就会有漏电情况发生，此时就应将开关立即切断，进而为各类用电设备提供保护。对于海洋石油平台电气设备的保护而言，漏电保护在经过大量实践证明后所能发挥的作用极其重要。

3.3 使用漏电保护器

在I T系统和T T系统以及T N系统中，由于工作方式存在一定的区别，故而漏电保护器的接地方式也有所差异。在对漏电保护器进行安装时必须严格进行中性线N和保护性P E的区分。当漏电保护器采用五线或是三相四线时，其中性线无论是否会使用都必须将电源中性线与漏电保护器输入端口相接。经过漏电保护器分段的中性线并不能当作保护接地线，严禁重复接地或是与设备外漏可导电部分重复连接。I T中性点接地系统中，漏电保护器与保护接地线不能相连接。在完成漏电保护器的安装并在使用时必须严格按照使用说明书的要求、规定进行，同时也要以规定时间为根据对其定期检查。在检查该设备时不可长时间对操作实验按钮进行使用，通常都是在严格控制次数的情况下采用点动的方式，防止由于操作的失误而将内部元件烧毁。

3.4 预防触电与安全保护

在为整套电气设备提供相应绝缘监测装置的同时，也应重视其他相关配套辅助设施的预防措施，如对于主干电缆走向及通道安放而言，应确保电缆通道与热源及输油管线保持安全距离，同时整套设备的电缆通道严禁与热管线通道出现交叉，两者之间必须存在较大的间隔。若是两者存在无法避免的部位，就必须进行严格的计算、验证，确保两者之间有一定的安全距离，同时也要采取相应的防护措施。在设计海洋石油平台的过程中，对于电力、自动控制及其相关通信电缆的敷设应以分层的方式进行。