（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院 天津 300459）
摘要：为解决海上油气田前期研究中低压开关柜数量与后期基详设阶段存在巨大偏差的问题，本文研究了前期研究阶段低压开关柜回路数量的计算方法，分析了抽屉柜模数与馈线回路电流和马达回路功率的关系，探讨了低压开关柜最小单元的选取原则及开关柜回路的预留原则，对前期研究阶段低压盘柜数量的合理估算具有一定的指导意义。
关键词：前期研究；低压开关柜；抽屉柜；模数；回路预留原则
0引言
在海上油气田前期研究中，估算低压开关柜数量时，有简单对标的，有最小单元按照8E估算的，有按照8E/2估算的；关于预留原则，有按照总回路数预留的，有剔除电潜泵地面设备回路数的；关于预留比例，有按照20%预留的，有按照25%预留的，甚至有按照40%预留的。
1前期研究中低压开关柜数量对标估算方法
在前期研究中低压开关柜的数量主要采用对标的方法计算[1]。具体来说，就是根据油气田的规模寻找对标平台，用对标平台低压开关柜的数量估算拟建平台低压开关柜的数量。
该方法的关键在于寻找理想的对标平台，理想的对标平台有如下要求：①油气水液的处理规模类似；②油品性质类似；③用电负荷类似；④电气主单线图基本一致。
找到同时满足这四个要求的对标平台不是一件容易的事情。另外，不同时期建造的平台，低压开关柜的类型和预留数量不同，对标平台低压开关柜的数量不一定可以直接用于拟建的新平台。
2前期研究中低压开关柜数量直接估算方法
在前期研究中低压开关柜的数量也可采用计算回路数量的方法直接估算开关柜的数量，这种计算方法与基详设计算低压开关柜数量的方法相同。
采用此种方法，需要了解工艺、暖通、机械等相关专业的知识。例如，上面所提到的，在前期研究阶段，机械专业提交的机械设备表中只有笼统的化学药剂撬和化学药剂种类，没有细化撬内设备，此时，需要了解一种化学药剂对应着两台化学药剂注入泵，一台搅拌器和一台加热器，共需要配置四个开关。同样，暖通专业只会估算一个总的暖通负荷，电气专业需要了解暖通设备大致的数量，从而估算出所需开关的数量。
明确了开关的数量后，接下来需要计算每个开关占用的低压开关柜的空间，这就涉及到低压开关柜的模数。
2.1开关柜的模数
海上油气田低压开关柜普遍采用抽出式低压开关柜，但是在海油低压开关柜的技术规格书中，并没有对低压开关柜的具体形式作出明确要求。常见的GGD、GCK、GCS、MNS柜子在海上平台均有使用，GGD为固定柜，仅在较久远的老平台上有使用；GCK互换性较差，使用受限；GCS及MNS柜型是最近几年在海上平台使用较多的。
GCK最小抽屉为1单元，最多9个单元；GCS开关柜安装模数E=20mm，1单元=160mm，最小抽屉为1/2单元，最多11个单元；MNS开关柜安装模数E=25mm，1单元=200mm，最小抽屉为1/4单元，最多9个单元（海上平台仅考虑单面安装）。
2.2老平台改造开关柜回路结构配置
为便于安装及后期维修，海上平台不采用8E/4的抽屉柜。由于老平台电气房间紧凑，低压抽屉柜的最小单位可采用8E/2。在老平台的改造中，低压开关柜的回路结构常规配置如下表1所示。
表1电气改造低压回路结构配置
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对于多个大容量负载，除了考虑盘柜布置以外，还要考虑电缆进出空间。
2.3新建平台开关柜回路结构配置
由于中海油在新建平台低压开关柜的规格书中没有限定抽屉的最小单元，甚至没有要求使用抽出式低压开关柜，造成了厂家设计的低压开关柜形式多样，同等规模平台，低压开关柜的数量相差巨大，并为低压开关柜数量的估算带来了困惑。这就要求在新建平台的设计阶段，抽屉的最小单元按照8E计算较稳妥。
表2新建平台低压回路结构配置
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3新建平台低压开关柜回路预留原则
在海上油气田电气设计引用的电气规范中没有对低压开关柜的回路预留数量进行明确规定。在确定预留原则前，首先需要了解回路预留的作用，一是方便后续增加设备；二是快速维修，当某个抽屉器件发生故障时，可以使用备用回路快速更换。在此，可以参考《民用建筑电气设计规范》2008版7.1.4的第2款“在设计中应适当预留备用回路，对于向一、二级负荷供电的低压配电屏的备用回路，可为总回路数的25％左右[2]”，在2009版《全国民用建筑工程设计技术措施-电气》也有同样的表述。结合海上油气田的实际情况，通常中心平台后续扩展潜能较大，可按照总回路数的25%至30%预留，而井口平台，特别是无人平台扩展潜能较小，可按照总回路数的15%至20%预留。
4总结与建议
在前期研究阶段最小抽屉单元按照8E估算。对于中心平台，按照总回路数的25%至30%预留，对于井口平台按照15%至20%预留。
从减少设备、房间面积，降低成本的角度考虑，建议在技术规格书中明确最小抽屉单元为8E/2，并在规格书中明确回路的预留数量，以便上下游统一计算原则，提高工作效率。
参考文献
[1]《海洋石油工程设计指南》编委会编著.海洋石油工程电气、仪控、通信设计[M].北京：石油工业出版社，2007.6
[2]《民用建筑电气设计规范》2008版中国建筑东北设计研究院[M].北京：机械工业出版社，2008.8