為了確保ZJ50/70LDB鉆機網(wǎng)電改造的整體性能和可靠性,(需方)與(供方)就ZJ50/70LDB鉆機網(wǎng)電改造項目的技術(shù)方案、技術(shù)參數(shù)與性能、技術(shù)服務、配套范圍等問題進行了充分仔細地研究和協(xié)商,對關(guān)鍵的技術(shù)和要求等方面達成了共識,并形成如下技術(shù)協(xié)議:
1. 總體技術(shù)原則
1.1 遵循“工作可靠,運行經(jīng)濟,性能先進,運移方便,滿足HSE要求”的原則。采用正確可靠的防震、防潮、防水措施,符合安全操作要求。井場配套的高低壓電氣設備、電纜及附件的設計選型、制造、測試和井場高壓電纜布線嚴格執(zhí)行國家相關(guān)電氣標準和安全規(guī)程。所有改造設備采用國內(nèi)經(jīng)過實踐證明可靠的技術(shù)和設備,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
1.2 技術(shù)方案充分考慮鉆機動力系統(tǒng)的工作特性,在動力機組匹配、高壓變配電系統(tǒng)、異步電動機控制操作系統(tǒng)、應急動力及供電系統(tǒng)、機-電-液保護和安全互鎖等方面滿足鉆機的工作性能與鉆井工藝的要求。
1.3 鉆機改造的總體布局合理,滿足吊裝、鐵路運輸?shù)囊螅心K均適合鐵路、公路運輸,不超限。
1.4 在海拔≤1000m、環(huán)境溫度-40℃-+45℃,相對濕度≤90%(+20℃時)可正常工作。
1.5嚴格執(zhí)行ISO9001、ISO14000質(zhì)量控制和環(huán)境控制程序,加強設計圖紙審查和制造過程質(zhì)量監(jiān)督,嚴格執(zhí)行工藝紀律,提高焊接工藝標準。鉆機改造的生產(chǎn)制造和廠內(nèi)驗收符合ISO9001的規(guī)定,交貨狀態(tài)應為可正常鉆井的工作狀態(tài),改造后的鉆機整機性能和質(zhì)量達到同類鉆機的國際水平。
1.6確保動力機組電動化改造的鉆機動力及電氣模塊能夠在ZJ50/70LDB鉆機上使用,滿足上述鉆機的使用要求。
1.7確保系統(tǒng)不采用國家明令淘汰產(chǎn)品。
2. 系統(tǒng)的設計、制造符合下列電氣標準:
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1 | API RP500B | 《石油設施電氣設備安裝一級一類和二類區(qū)域劃分的推薦作法》 |
2 | IEC60079 | 《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備》 |
3 | GB7251.1~5 | 《低壓成套開關(guān)設備和控制設備》 |
4 | GB3797-2005 | 《電氣控制設備》 |
5 | SY/T6283-1997 | 《石油天然氣鉆井健康、安全與環(huán)境管理體系指南》 |
6 | SY/T 5225-2005 | 《石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》 |
7 | GB50052-95 | 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 |
8 | GB1094-1996 | 《電力變壓器》 |
9 | JB/T 1403-1999 | 《移動電站 產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則?》 |
10 | SY/T 5957-1994 | 《井場電氣安裝技術(shù)要求》 |
11 | GB50168-2006 | 《電纜線路施工及驗收規(guī)范》 |
12 | GB3906-2006 | 《3.6kV-40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設備和控制設備》 |
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3.?技術(shù)方案概述
3.1 機械部分改造
3.1.1鉆機的井架、底座、游吊系統(tǒng)、絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵、固控系統(tǒng)、輔助發(fā)電機組、VFD系統(tǒng)等設備均不做改動,僅對后臺動力機組及相關(guān)電氣部分進行改造。
3.1.2重新制造2臺電動機組(1000KW、1492r/min三相異步電動機+調(diào)速型液力偶合減速箱)代替原配備的2臺柴油動力機組(柴油機+液力偶合減速箱),為鉆機后臺提供動力,另1臺柴油動力機組作為備用。
3.1.3電動機動力機組與柴油機動力機組能夠進行互換,在不滿足工業(yè)電網(wǎng)供電的條件下,可以恢復到3臺柴油機驅(qū)動鉆機的狀態(tài)。
3.1.4 本套改造設備將液力偶合減速箱(用戶自備)更換為額定輸出轉(zhuǎn)速為1280r/min的設備后亦適用于ZJ40/50J鉆機。
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3.2 電氣部分改造
3.2.1 增加1套高低壓變配電系統(tǒng)(簡稱高壓房)。
通過10KV/0.69KV,3150KVA移動式高壓變配電系統(tǒng)將油區(qū)10KV高壓電轉(zhuǎn)換為0.69KV交流電,為電氣控制系統(tǒng)提供電源,同時可較為方便地更換主要器件用于35KV電網(wǎng)。
3.2.2 增加1套電氣控制系統(tǒng)(簡稱低壓房)。
系統(tǒng)采用電子軟啟動一對一控制方式起動兩臺異步電動機,通過690V/400V、1250KVA干式變壓器給鉆機400V VFD系統(tǒng)以及頂驅(qū)400V供電。
3.2.3在工業(yè)電網(wǎng)不能正常供電的情況下,由一臺柴油機為絞車、泥漿泵提供動力進行應急作業(yè),輔助發(fā)電機組給400V VFD系統(tǒng)以及頂驅(qū)400V供電。
4.?系統(tǒng)技術(shù)描述
4.1 電動化動力機組:???????
4.1.1技術(shù)參數(shù)
* 電動機參數(shù)如下:
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項目 | 參數(shù) | 項目 | 參數(shù) |
額定電壓 | 660VAC | 額定功率 | 1000 kW |
額定轉(zhuǎn)速 | 1492r/min | 額定電流 | 990A |
額定頻率 | 50Hz | 額定效率 | 96% |
防護等級 | IP54 | 額定功率因數(shù) | 0.90 |
工 作 制 | 連續(xù)制(S1) | 冷卻方式 | 自扇冷( IC411) |
* 調(diào)速型液力偶合減速箱參數(shù)如下:
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項目 | 參數(shù) | 項目 | 參數(shù) |
型??? 號 | 臥式 | 額定輸入轉(zhuǎn)速 | 1492r/min |
輸入功率 | 1000KW | 額定輸出轉(zhuǎn)速 | 660r/min |
輸出軸旋向 | 面向輸出軸為逆時針方向旋轉(zhuǎn) | 最高效率 | 96% |
冷卻方式 | 獨立強迫風冷 | 最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù) | 2.5 |
輸出軸中心高 | 760mm | ? | ? |
4.1.2結(jié)構(gòu)特點
每套電動動力機組由一臺1000KW、660V異步電動機、調(diào)速型液力偶合減速箱、大底座、連軸器、護罩及連接件等組成。電動動力機組設計為一個整體拖撬,替換原有的柴油機。
兩套電動動力機組分別通過萬向軸與并車傳動箱聯(lián)接,為鉆機提供動力,且結(jié)構(gòu)相同,可以完全互換。
4.2 電氣系統(tǒng):
包括:高低壓變配電系統(tǒng)(簡稱高壓房)、電氣控制系統(tǒng)(簡稱低壓房)和電機操作臺。????
4.2.1高壓房(1套)
采用10KV/0.69KV 3150KVA移動式變電站結(jié)構(gòu)形式。高壓房按照滿足10KV和35KV電氣標準及計量保護要求進行設計,在油區(qū)網(wǎng)電由10KV變?yōu)?5KV后可通過比較方便的更換變壓器和少許器件滿足現(xiàn)場要求。
主要包括:高壓進線柜、干式變壓器、低壓出線柜、直流屏、綜合保護裝置、通風裝置、工業(yè)空調(diào)等。
(1) 高壓進線柜符合GB3906《3.6~40.5KV交流金屬封閉開關(guān)設備》標準的要求,二次回路根據(jù)電力部DL/T5136《火力發(fā)電廠、變電所二次接線技術(shù)規(guī)程》的要求進行設計。柜殼防護等級為IP20。柜內(nèi)配有真空斷路器(ZN85-40.5)、控制保護系統(tǒng)、避雷器等電氣設備。
(2)干式變壓器符合GB 6450《干式電力變壓器》設計和安裝標準的要求。
(3)低壓出線柜符合GB7251.1~5《低壓成套開關(guān)設備和控制設備》標準的要求,二次回路根據(jù)電力部DL/T5136《火力發(fā)電廠、變電所二次接線技術(shù)規(guī)程》的要求進行設計。柜殼防護等級為IP20。柜內(nèi)配有690V/3200A斷路器,并配有電壓、電流等指示,變壓器溫控器安裝在低壓柜上。
(4)為系統(tǒng)更換方便,高壓柜的計量采用低壓PT方式,系統(tǒng)無高壓PT。
(5)主要器件技術(shù)參數(shù)見下:
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序號 | 器件名稱 | 項目 | 參數(shù) | 項目 | 參數(shù) |
? ? ? 1 ? | ? ? ? 變壓器 | 材質(zhì) | 銅芯 | 絕緣等級 | F |
相數(shù) | 3相 | 額定容量 | 3150KVA |
安裝場所 | 戶內(nèi) | 額定頻率 | 50HZ |
高壓側(cè)調(diào)壓方式 | 無載 | 分接范圍 | +/-3×2.5 |
原邊額定電壓 | 10KV | 額定阻抗電壓 | 7% |
聯(lián)結(jié)組別 | Dyn11 | 生產(chǎn)廠家 | 濟寧德科 |
? ? 2 | ? ? 斷路器 | 額定電壓 | 40.5KV | 額定電流 | 1250A |
額定頻率 | 50HZ | ? | ? |
額定絕緣水平 | 工頻耐受電壓(有效值):95KV/1min |
雷擊沖擊耐受電壓(峰值):185KV |
操作方式 | 電動操作 | 額定短時開斷電流 | 20KA |
3 | 斷路器 | 3200AF/3200AT,65KA IC對稱、固定安裝ABB斷路器,帶有LI固態(tài)跳閘保護裝置。 |
? 4 | ? 綜合保護裝置 | 型號 | 南自PST系列產(chǎn)品 |
主要性能 | 過電流、接地、低電壓、短路、變壓器過熱、差動等保護及絕緣性能 |
5 | 電度表 | DSSD331系列產(chǎn)品 | 湖南威勝(峰谷值計量),安裝在直流屏內(nèi)。 |
? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
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(5)高壓房體
外形尺寸在11.0m(長)×3.0m (寬) ×3.1m(高)以內(nèi),房子的底部具有起吊和短距離拖拉結(jié)構(gòu)。房子的框架用結(jié)構(gòu)鋼連續(xù)焊接而成,房頂兩端開導雨槽,墻和底層采用巖棉做隔熱處理,地板及頂部做隔熱處理,房內(nèi)過道鋪氯丁橡膠墊。房門向外開,配安全逃生門鎖。適于環(huán)境溫度-20℃~+45℃。房房內(nèi)配照明燈、緊急照明燈和兩只5kg CO2滅火器。房體為白色,表面涂白色海洋漆,便于整體運輸。全封閉高壓電纜進線窗位于房體側(cè)面上部,滿足高壓進線要求。另一側(cè)有低壓電纜出線窗,運至現(xiàn)場只需連接高低壓電纜即可送電運行。
高壓進線穿墻套管穿過窗口封板,且外面增加防護罩殼,再增加不銹鋼相序標記。
高壓房體變壓器室和高壓柜室的房頂設計為獨立分開。
高壓房體增加絕緣子考慮架空裸線時的支撐,間距大于
900mm。