海洋石油平台电网隐患排查思路及方法探究

刘长富

（中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300450）

0 引言

海洋石油平台电力由平台自身发电机供应。一般情况下，每个油田群建立一座配置电站的中心平台和多个井口平台，井口平台的电力由中心平台通过海底电缆供应，且该电缆为单独唯一供电链路。近几年来，随着海上组网技术的进步，不同油田群实现电力互联，各电站相互配合形成海上电网，提高了供电稳定性。同时，随着岸电技术的进步，海上电站依赖性极大降低。但是从输电到用电的结构和组成并未改变，因供电模式的单一性，导致海上电网出现溃网等不同程度失电影响，对安全生产影响较大。

1 海洋石油平台电网隐患排查思路及方法

1.1 电网隐患排查整体概述

基于海洋石油平台电网特点，隐患排查实施从关键设备出发，逐个按照系统化展开，整体范围覆盖电网的发电系统、输电系统、变电系统、配电系统、EMS 系统、应急机、UPS、电伴热、照明系统、油井地面设备、暖通系统、临时用电等多个系统。宗旨是以人为根本，以问题为导向，以设备厂家为合作，以技能为支撑点，以新技术为提高点，进而对整体“扫盲排查”缺陷性、隐蔽性问题进行挖掘并完善。

1.2 隐患排查主要设备或系统

（1）发电系统。发电机作为油田电力供应的源头，在油田处于核心地位，其安全可靠性决定了平台电力供应的稳定性。海洋石油平台电网发电机发电介质为柴油、原油或天然气。

（2）输电系统。海洋石油平台所采用的输电线路均为电缆输电形式，中心平台向井口平台输电的电缆为单回路海底电缆，输电电压等级为3.3 kV、6.3 kV、10.5 kV、35 kV 等4 个电压等级。

（3）变配电系统。为了降低电能的远距离传输损耗，海洋石油平台变电系统的作用主要是通过变压器对一次侧电压进行升压，再进一步变压，供负载使用。

（4）EMS（Energy Managment System，能量管理系统）。根据电力系统频率调整和经济调度的要求，由调度控制中心的EMS控制系统直接控制各台发电机组的出力。在透平出现故障跳机工况下，EMS 系统自动计算电网的热备余量，在热量余量不足的工况下则通过自动计算并触发CASE 动作对预先设定好的负载进行分级卸载，进而确保电网的稳定运行，降低电网溃网概率。

（5）用电系统。海洋石油平台主要用电设备包括油井、暖通、照明、电伴热等。

（6）UPS。海洋石油平台UPS 用户主要包括中控系统、火气系统、中控上位机、服务器、高低压盘跳闸回路、EMS 系统、通信系统、各重要设备现场控制盘等。

（7）应急机。作为安全应急设备，主要确保海洋石油平台电力恢复、消防安全。

1.3 电网隐患排查实施目标

通过电网隐患排查的实施，锁定人员知识、技能、日常维护、应急方案、设备缺陷等盲区，并对发现的问题通过培训、升级操作程序、引进新技术新工艺等手段消除盲区，进而降低故障发生概率和故障影响，提高设备或系统安全可靠性。

1.4 电网隐患排查实施思路

通过对近10 年发生的134 起与电网相关的故障进行分析，将排查重点锁定为发电、关键唯一链路、变输配电、用电设备、UPS、应急机等6 大类。针对不同大类进行细化分级排查，并通过风险矩阵评估方法（图1），从人员伤害、财产损失、生产关停三大方面分5 级进行定性评估，以及将时间发生概率分为极少、较少、可能、很可能、时有发生等5 级，针对不同的顶上（顶层）时间和后果进行后果和概率两个维度评估，并最终划分为低风险、中风险、高风险三大等级。

图1 风险矩阵评估表

1.5 电网“扫盲”隐患排查关注范围

通过对历年故障案例进行分析，结合风险矩阵评估表进一步制作隐患排查风险评估单（图2），针对几大系统分类，分别确认出发生概率和风险描述，在隐患排查过程中将对上述影响大的部分进行重点检查，关注发生概率大且风险较大的项目，重点关注管理盲区、技术盲区和技术手段盲区，具体范围如下：

图2 隐患排查风险评估单

（1）管理缺陷或管理缺失。针对几大类系统划分，除设备常规化管理外，重点关注电气设备管理的覆盖性、全面性、细化性。隐患排查过程中，对管理缺陷和缺失情况进行检查。

（2）设计缺陷或设计欠妥。除管理缺失等，重点关注电气设备的设计缺陷和欠妥情况，尤其针对联锁、互动、条件判断等点位进行摸排。

（3）维保欠妥或维保不够。重点关注维保欠妥和维保不够问题，特别是针对同一类设备，如接地电阻柜，部分只采用外观检查和绝缘检测两个步骤维保，而部分采用外观检查、绝缘检测、定期倒运、安全间距测量等步骤开展。

（4）预案缺乏或预案不足。隐患排查还特别关注任何直接造成关断失电或直接造成安全环保事件的设备针对性的应急预案制定情况，模拟推演应急预案存在的不足之处和影响恢复时效之处。

（5）隐患发现或治理不够。隐患排查过程中，关注电气设备现存的隐患，及对前期发现的隐患解决治理情况进行回顾和检查，对于治理的隐患又出隐患情况进行重点解决。

（6）故障频发或故障征兆。针对电气设备历史故障情况预判电气设备运行稳定程度，同步根据电气设备的现状情况进行分析可能会造成的影响，另外对于电气设备内备件的使用周期和寿命进行对比评估，对于直接造成关断失电、使用年限较久的备件（如继电器或保险等）进行筛查并预防性更换。

1.6 电网隐患排查方法

电网隐患排查方法，以3 个维度为流程基准（图3）：工作计划（主动预防）、问题导向、应急预案。按照不同系统划分，以问题为导向，结合RCCA 分析方法及DESTEP 分析，从问题发生结果出发倒推问题根源，从众多根源中寻找可能引发一系列问题的源头点位，将其进行主动预防性更换或将列为重点关注对象，同步根据问题根源，确定问题发生概率，分析引发的故障面和影响程度，针对性地做好应急预案，做到以最短的时间恢复故障，减少损失。

图3 电气隐患专项通用性方法流程

1.6.1 安全环保事件结果下的倒逼排查

针对上述几个大类，首先从出现安全环保事件的结果出发，按照管理、维保、隐患、设计、预案、故障6 个大类进行细化，利用鱼骨图（图4）进行倒推分解，得出最终导致安全环保事件的多个小点，专项排查重点摸排这些小点的隐患情况。

图4 造成安全环保结果的鱼骨图倒推分析

鱼骨图大的分支中，从管理缺陷或缺失、维保欠妥或不够、隐患发现或治理不够、设计缺陷或缺乏、预案缺乏或不足、故障频发或故障征兆6 个大类开展深入排查。凡是任何在这6 类中的大小因素都统一划归为造成安全环保事件结果的关键因素，针对性地开展主动预防或应急预案强化。

1.6.2 失电或局部关停事件结果下的倒逼排查

针对上述几个大类，继续从出现失电关停事件的结果出发，按照管理、维保、隐患、设计、预案、故障6 个大类进行细化，利用鱼骨图（图5）进行再次倒推分解，得出最终导致设备失电关停事件的多个小点，专项排查重点去摸排这些小点的盲区情况。

图5 造成失电关停结果的鱼骨图倒推分析

1.6.3 规范隐患排查基础性模板

制定隐患排查表格（图6），包含系统分类、设备名称、检查内容、严重程度、影响范围及应对措施。

图6 电网隐患排查发电系统部分检查内容模板

1.6.4 电网隐患排查问题跟踪及通报机制

电网隐患排查属长期性工作，需根据电气设备在网状态择机开展，期间要制定电气设备台账，形成问题跟踪整改和月报通报机制，及时跟进排查和隐患动态整改。

2 结语

通过对海洋石油平台多个油田群近10 年电网故障的分析，形成电网隐蔽性隐患排查的思路和具体方法，通过隐患排查实践，提高隐患发现的能力和水平，电网稳定性和安全性得到进一步提高。