海上油气田开发工程仪电讯系统设计指南第二章(第16~18节)

第二章电力系统（第十八节~第二十节）

1-35 第四篇 海上油气田仪、电、信系统设计

第二章 电力系统

第十六节 电气设备布置图的绘制

第十七节 主干电缆走向图的绘制

第十八节 电气设备数据表的编制

第二章电力系统（第十八节~第二十节）

2-35 第十六节 电气设备布置图的绘制

一. 概述

整个平台的电力系统、配电系统的方案确定之后，并完成了电力系统和配电系统单线图的设计，便可结合总体布置图、工作甲板（或机械舱室）的设备布置图以及生活区布置图（如：生活舱室、冷藏室、厨房、洗衣房等），进行电气设备布置图的绘制。

电气设备布置图分为两大类：

 工作甲板（或机械舱室）电气设备布置图；

 电气设备舱室的布置图。

工作甲板（或舱室）电气设备布置图又分为：电气设备布置图、照明系统布置图、导航系统布置图和电伴热系统布置图，这些布置图都是在总图的基础上按照工艺设备、机械设备和其它设施的摆放在图纸上绘制或标注出电气设备的相应位置。这部分设计通常是在详细设计中/后期开展的工作。

电气舱室布置图主要包括：主配电间布置图、变压器间布置图、应急配电间布置图、蓄电池间布置图、电潜泵控制间布置图和电潜泵变压器间布置图等。在海上油气田开发工程项目设计的前期阶段（预可行性研究、可行性研究和概念设计阶段），电气工程师应该根据海上油气田开发工程设施上电力系统和配电系统的规模，为总体专业提供电气舱室的清单、各舱室的面积及高度、舱室所在位置的特殊要求等。在海上油气田开发工程项目设计的中、后期，电气工程师应在电力系统和配电系统设计的基础上根据电气设备尺寸、功能和规范的要求进行电气舱室布置图的详细设计和绘制工作。

二. 电气设备布置图的绘制原则

工作甲板（或机械舱室）电气设备布置图和电气设备舱室布置图的绘制原则是有所区别的。下面将分别介绍这两种布置图的绘制原则。

1. 工作甲板（或机械舱室）电气设备布置图的绘制原则

在绘制工作甲板（或机械舱室）电气设备布置图时，应注意下述各点：

1） 图纸中的图形符号或代号标明的是电气设备的相对位置。使用的图形符号和代号应符合《海洋石油工程制图规范》的要求，并且尽可能地与电力（或配电、照明、导航和电伴热）系统单线图保持一致；

2） 图纸中绘制的各种与机械设备配套的电气设备的位置，应与总图上的工艺设备、机械设备和其它设施所摆放的位置保持一致；

 电动机的起动器和用于电动机现场起、停的按钮，应尽可能地靠近电动机，布置在能看到电动机运转的位置。

3） 在可燃气体或蒸气易于积聚的危险区内，应避免设置电气设备。若不可避免，则应采用符合该区域防爆要求的电气设备；

4） 在一般情况下，用电设备及其控制装置布置的位置应尽可能保证正常供电的完整性。例如，一般应将控制装置与受控的电气设备布置在同一安全区或防火区内，以免同一区域或防火区内的火灾故障影响到其它区域电气设备的工作。

2. 电气设备舱室布置图的绘制原则

1） 主配电间、应急配电间和电潜泵控制间

在主配电间、应急配电间和电潜泵控制间内安装的设备主要以配电装置为主。配电装置的布置应满足正常运行和规范、标准的要求。另外，在保证安全可靠的前提下，应布置的紧第二章电力系统（第十八节~第二十节）

3-35 凑合理，便于设备的操作、检修、试验和巡视。这些舱室布置图绘制的基本原则是：

（1) 适当地安排平台上各电气舱室的位置。主配电间应尽可能地靠近主变压器间；

（2) 应急电源及应急配电装置的安装处所，应尽量远离主发电机所在的机器处所，而且必须用A-60级耐火隔壁及甲板将与其相邻的有火灾危险的处所隔开，这样能确保应急电源在主电站所在处所或其它机器处所发生火灾或其它事故时，不会受其影响停止供电；

（3) 应急发电机与应急配电装置应安装在同一处所，如果互相之间妨碍或受安装空间等因素影响的话，可以考虑分开设置。在确定应急配电间的处所时，应尽可能地选择靠近应急发电机间和蓄电池间的地方；

（4) 在确定应急发电机和应急配电装置的处所时，应选择易于直接从开敞甲板到达的地方；

（5) 作为应急发电机、交流不间断电源（UPS）所用的蓄电池组不可与应急配电装置安装在同一处所。

（6) 在条件允许的情况下，配电间内应留有将来新增设备或新建平台发展的空间；

（7) 考虑到施工、操作、管理和维护的方便，由应急汇流排供电的主发电机辅机马达控制中心，应与主发电机控制盘和开关装置一起安装在主配电间内；

（8) 配电装置的前后应留有足够宽的通道。中/高压配电盘前面的宽度应至少为1.5m，后面通道的宽度应至少为0.8m。400V配电盘前面的宽度应至少为1m，后面通道的宽度应至少为0.6m。如果400V（及以下电压等级）配电盘的结构型式可在前面和侧面进行维护检查和更换部件时，可以不设后通道；

（9) 考虑到配电间内操作人员的安全，当配电盘的长度超过4 m时，配电盘的两侧应至少留有0.6m（适用于400V及以下电压等级的配电装置），或0.8m（适用于中/高压配电装置）的行走通道；

（10) 分配电板、起动器等具有控制操作和指示仪表的电气设备，其安装高度应布置成易于操作人员平视指示仪表的高度。其后方和上方不应设有水、油及蒸气管，油柜以及其它液体容器。若不能避免时，应采取可靠的防护措施；

（11) 配电间经常开启的门、窗不宜直接通向相邻的酸、碱、蒸气、粉尘和噪声严重的场所；

（12) 配电间的门应向外开。相邻配电室之间有门时，该门应双向开启或向压力低的方向开启；

（13) 有些舱室应布置的电气设备较多（如：厨房、控制室等），用原来比例的总布置图面难以布置时，可以采用局部舱室放大比例的图面进行绘制。

2） 变压器间的布置

（1)

在确定变压器间的面积时，应考虑配电系统所带负荷发展的可能性，一般按能装设大一级容量的变压器考虑；

（2) 室内安装的干式变压器，其外廓与四周墙壁的净距不应小于0.6m；干式变压器之间的距离不应小于1m，并应满足巡视，维修的要求；

（3) 变压器间内的变压器外廊与变压器室墙壁和门的净宽度不应小于表4-2-16-1所列数值；

表4-2-16-1变压器外廊与变压器室墙壁和门的最小净宽（mm）

据（GB50053-1994和JGJ/T16-1992） 第二章电力系统（第十八节~第二十节）

4-35 项 目 变压器容量

100~1000（kVA） 1250（kVA）及以上

干式变压器带有IP2X及以上防护等级金属外壳与后壁、侧壁净距（mm） 600 800

干式变压器带有金属网状遮拦与后壁、侧壁净距（mm） 600 800

干式变压器带有IP2X及以上防护等级金属外壳与门净距（mm） 800 1000

干式变压器带有金属网状遮拦与门净距（mm） 800 1000

（4) 变压器间在夏季的排风温度不宜高于45℃，进风与排风的温差不宜大于15℃。当自然通风不能满足排热要求时，可增设机械排风；

（5) 当变压器间采用机械通风时，其通风管道应采用非燃烧材料制作。如果周围环境污秽，应在通风管道的出口增加空气过滤器。

三. 不同设计阶段对电气设备布置图的要求

不同的设计阶段对电气设备布置图的要求和深度是不一样的。下面将分别介绍不同设计阶段电气设备布置图的绘制要求和深度。

1. 预可行性研究、可行性研究和概念设计阶段

通常情况下，预可行性研究、可行性研究和概念设计阶段不绘制工作甲板（或工作舱室）的电气设备布置图和电气间设备布置图。由于预可行性研究、可行性研究和概念设计阶段是海上油气田开发工程方案的逐步形成和完善的阶段，电气专业需要做的工作是向总体专业提供海上油气田开发工程设施上需要设置的电气设备间的清单、名称和舱室的大致尺寸，并向总体专业提供这些电气舱室在海上平台总体布置时所处场所的具体位置、规模和一些特殊要求。

2. 基本设计阶段

在基本设计阶段，海上油气田开发工程项目的总体布置图已基本确定，这个阶段应根据总体布置图、电力及配电系统的规模、工程的经验和工程前期设计阶段所确定的电气设备间的要求绘制电气设备间的布置图。电气设备布置图中的所有电气设备均应注明名称、编号和尺寸；除此之外，还应在图纸中注明电气设备间的名称、所在甲板的名称、方位和标高。基本设计阶段不需要绘制工作甲板（或工作舱室）的电气设备布置图。

3. 详细设计阶段

基本设计阶段的后期，详细设计阶段开始之前，海上油气田开发工程设施上的主要电气设备都已基本订货，因此这个阶段绘制的电气设备间布置图时，应当根据设备厂家提供的配电盘、变压器、控制盘和其它电气设备的实际数量和尺寸进行图纸的修改和完善。

详细设计阶段应该根据总体布置图绘制工作甲板（或工作舱室）电气设备布置图。

第十七节 主干电缆走向图的绘制 第二章电力系统（第十八节~第二十节）

5-35 一. 概述：

主干电缆走向图的设计实际上就是主干电缆通道的规划设计。主干电缆走向图绘制的目的是：在海上油气田开发工程项目设计的前期与结构、工艺等专业协商的基础上为电缆比较集中区域预留出较经济、合理的通道，这样可以避免在海上油气田开发设计的后期与工艺、水、设备、暖通、通信等专业的管线、设备、容器及线路发生不必要的碰撞。主干电缆通道通常是指：从主配电间、应急配电间、变压器间、电潜泵控制间、生活区配电间到工作甲板（或机械舱室）、生活区之间电缆比较集中的区域，同时还包括集中穿过工作甲板（或机械舱室）之间的主干电缆走向。

在国内自营油田和对外合作油田的设计时，不太重视主干电缆走向图的设计。国外工程设计公司在进行海上开发工程项目的设计，尤其是在进行浮式储油船、半潜式钻井/采油平台、自升式钻井船的方案设计时，一般都需要进行主干电缆走向图的设计。

在一般情况下，主干电缆走向图是在平台总布置图、各层甲板设备的平面布置图、主配电间布置图、应急配电间布置图、变压器间布置图、电力总单线图和配电系统单线图设计完成后，便可以开始进行主干电缆走向图的设计，设计中主要考虑用电设备对电缆的走线和敷设的要求、电缆敷设的环境条件、工作甲板设备的布置和高度以及海上平台钢结构的梁和立柱的形式、位置和尺寸等。

二. 主干电缆走向图的设计原则：

1. 路径选择

（1)

主干电缆的路径应该是主配电间、应急配电间、变压器间到工作甲板（或舱室）用电设备集中的区域，并尽可能平直和易于接近；

（2) 主干电缆的路径应尽可能避开海上平台钢结构的主梁和立柱；

（3)

主干电缆的路径应尽可能与管线平行敷设，这样可以最大限度地减少与管线的跨越和交错。

2. 设计原则和方法

1）

主干电缆走向图绘制的基础资料和设计基础是：平台的总体布置图、主要设备布置图（如：主发电机、工艺处理设施及公用设施等）、电力系统总单线图和平台框架的主结构图等；

2）

在进行主干电缆走向图的绘制时，所选用的制图标准和图例符号应满足“海洋石油工程制图标准”的要求。这个标准是中海石油研究中心开发设计院总结了海洋石油工程设计多年的经验，对国家，国际和的电力及石油行业的有关制图标准和图例符号进行了筛选和统一，并重点参考了海洋石油总公司对外合作和自营油气田生产平台的设计图纸和资料编制而成的行业标准；

3. 在进行主干电缆走向图的绘制时，主干电缆通道和分支电缆通道所选用的编号应尽可能地与其它图纸中电气设备（如：电缆、配电盘、变压器等）的编号规则保持一致。如不能保持一致的话，应在图纸中予以说明；