海洋石油161平台主机异常关断分析
2017-11-01刘传彬穆胜军张洪涛王建国谭静轩李丙焱
郑 路 刘传彬 穆胜军 张洪涛 王建国 谭静轩 李丙焱
（中海油能源发展采油服务公司边际油田作业服务公司 天津 300457）
海洋石油161平台主机异常关断分析
郑 路 刘传彬 穆胜军 张洪涛 王建国 谭静轩 李丙焱
（中海油能源发展采油服务公司边际油田作业服务公司 天津 300457）
本文通过查找主机异常关断的原因,确认ABB电站控制系统的关断逻辑及关断点的设定值中错误,对存在问题的关断逻辑进行修改,解决不同设备厂家数据接口问题。
主机；关断 ；逻辑 ；二级卸载；PLC
引言
海洋石油161平台电站包括2台原油主机，1台燃气机，为有效利用平台伴生气，达到节能减排的目的，采用1台原油机和1台燃气机并网运行方式。海洋石油161使用的2台原油主机厂家为MAK，其关断系统包括厂家自有的LESS安保系统及ABB电站控制系统。这两台主机为海洋石油161升级改造期间新改造设备，在BZ3-2油田复产初期，2台主机的运行也属磨合期。在此期间发生2次主机异常关断，造成平台失电，关断原因的查找及关断系统的研读变得尤为重要。
1 现象描述
海洋石油161主电站当时为天然气机A和原油主机C并网运行，负荷约1000KW，其中天然气发电机A负荷约为425KW，原油主机C负荷约为575KW。
原油主机C机异常停机时显示报警信息Geno Protect.SHD9735，原油主机C停机，原油主机C停机后触发二级卸载，剩余油井、海水提升泵等关键设备负荷约660KW，造成天然气发电机A突加约220KW造成低频跳闸，进而导致平台失电。
2 原因分析及试验
根据报警信息初步判断，原油主机异常停机和9735关断信号有关，根据MAK主机完工资料显示，触发停机关断信号9735的原因为三相绕组温度、发电机轴承驱动端、非驱动端温度超过设定值。根据厂家完工资料，三相绕组温度关断值为130℃，电机轴承温度关断值为90℃，为此我们进行了相关检查和试验。
图1 MAK厂家资料关于9735的解释
2.1 检查发电机C三相绕组温度曲线，在机组运行期间没有超过设定值（130℃）。检查接线端子、传感器、数据通道没有发现异常。
2.2 检查发电机C驱动端、非驱动端轴承温度曲线，在机组运行期间没有超过设定值（90℃）。检查接线端子、传感器、数据通道没有发现异常。
2.3 原油主机C机停机时，发现机组的滑油温度为70℃，高于平时运行值（机组运行时滑油温度正常值在56℃左右），怀疑其与停机有关，但机组LESS安保系统中滑油温度停机的设定点为75℃，且机组没有发出相关的滑油高温等报警信息，进行初次故障分析时没有认为这是导致机组停机的原因。通过检查发现造成滑油温度偏高的原因是低温水阀门开度变小，通过调整后正常。组织专业人员对发电机的驱动端、非驱动端轴承滑油进行放油检测，没有发现异常。
2.4 检查ABB控制系统关断逻辑（PLC程序），发现与MAK完工资料有较大出入，导致未能及时判断出故障原因。
表1
2.5 通过检查发现ABB控制系统与9735（发电机保护）相关的逻辑如下图，共有7个条件可触发9735,分别为发电机驱动端和非驱动端任一温度高于100℃；U、V、W三相绕组温度任一温度高于145℃；机组滑油温度高于70℃；机组高温水温度高于93℃。
2.6 通过对ABB控制系统组态的研究，发现ABB关断逻辑中除了三相绕组、发电机轴承温度超过设定值会触发9735故障停机信号外，还包括滑油温度超过70℃、高温水超过93℃这两个信号也会触发9735停机信号。如图2所示
图2 ABB控制系统中关于9735的原有逻辑
2.7 鉴于上述分析，触发停机信号9735的原因为当时的滑油温度高于70℃，我们通过仿真试验，验证当滑油温度高于70℃时确实会触发停机信号。
3 解决方案和建议
通过前面的分析与试验发现ABB控制系统的关断逻辑与MAK的完工资料有较大出入。及时与MAK厂家及ABB专业人员进行沟通，将我们的疑问告知两个厂家。经两个厂家沟通和研读相关资料后，发现ABB的控制系统和MAK的LESS系统在原油机组的关断逻辑上有有交叉的地方，且同一信号的关断设定点不统一，造成一定混乱。
最终两厂家专业技术人员同意将ABB控制系统中滑油温度高于70℃及高温水温度高于93℃触发9735的逻辑进行删除，停机信号由MAK的安保系统LESS发出（滑油温度高高（75℃），高温水温度高高（98℃）。）。
在厂家指导下对ABB控制系统进行检查，对与MAK完工资料不符的进行修改，将ABB组态中滑油温度高于70℃及高温水温度高于93℃触发9735的逻辑删除，停机信号由MAK的安保系统LESS发出（滑油温度高高75℃，高温水温度高高98℃），按照MAK厂家资料修改3相绕组温度、轴承温度的设定值，完善绕组温度及轴承温度的报警。ABB控制系统中和9735相关关断逻辑修改后如图3所示：
为避免因为人为因素造成主机系统关键阀门开度的变化，对主机的关键阀门进行卡位处理，防止人员无意时碰到造成阀门开关；并对导致和影响主机的其它重点部位，如急停按钮等部分做好防护和标识。
图3 ABB控制系统修改后的关断逻辑
加强重要设备关键点的巡检力度，做好记录，发现异常及时上报处理，进一步加强对承包商的施工监护力度。
结语
ABB控制系统未设置机组重要参数预报警相关信息，且部分参数设定值与MAK厂家设计不符，导致现场查找停机原因耗费大量时间。在厂家专业技术人员指导下对相关逻辑进行了修改，确保机组安全可靠运行。
原油机C的低温水阀门关小，导致流量偏低，造成滑油温度超过错误的设定点进而造成机组停机。造成低温水阀门关小的原因分析可能为保温工在施工作业时不小心碰到阀门，造成阀门关小了一定幅度。为此对主机的关键阀门进行卡位处理，防止人为原因触动。
