陈勇
中海油能源发展装备技术有限公司机电技术服务中心 天津市 300452
摘要：海上石油和天然气开采面临许多困难，原因是客观条件不利于有效开采。环境和气候因素是主要的影响因素之一。此外，钻井平台的电气设备对钻井效率具有重要影响。海上平台需要大量的电气设备，漏水可能导致停产。因此，有必要加强保护海洋平台电气设备免遭泄露的措施，以确保这些平台的安全发展。
关键词：海洋石油平台；电气设备；漏电保护；
前言
一般来说，在进行海上开采石油工作时，石油的收集、加工和临时储存都是在海上平台上进行的，这些平台本身就有一定的风险。由于风、太阳以及狭窄而紧凑的空间的多重影响，海上平台上的电气设备有一定的风险，容易发生安全事故，对工作人员的安全和经济产生重大影响。为了避免此类事故，有必要在考虑到海洋石油平台环境特点的情况下，采取合理措施，防止单相接地故障和分离式电力设备故障的电流泄漏，从而维护海洋平台的安稳。
一、海洋石油平台配电系统的特点
1.工作特性
与陆路工作不同，海洋环境的温度变化很大，我国某些地区的温度通常为-20℃。然而，在海洋环境中工作的各种电气设备在恶劣环境下具有较高的相对湿度，并且易受湿、冰、油雾、盐雾或腐蚀性气体的侵蚀，从而降低了绝缘强度。与陆上设备泄漏相比，钻井设备在海洋石油平台的泄漏不仅可能导致工人发生电气事故，而且可能在海上石油平台上引发石油和天然气，从而造成严重的安全事故和对工人的严重损害。
2.系统特点
IT、TT和TN系统是海洋石油平台的三种低压配电系统。在选择低压配电系统时，必须充分考虑到海洋平台的实际环境条件、电气设备的特点及其电力需求。电力设备的连续电力供应很重要，以为消防和紧急疏散装置等专门设备提供连续的电力供应。但是，由于湿度和盐雾等常见的海洋现象，钻井设备的绝缘特性容易受到破坏，从而造成地面故障。因此，为确保低压电力供应，海洋石油平台通常使用计算机系统，即不与地球相连的中立点系统。
3.IT供电系统特点
计算机供电系统是接地电极，可在供电系统的连接点接地，也可通过单独接地或设备漏电导电部分的保护导体连接到供电系统，如果电力系统以这种方式故障或接地相对故障，故障电路电流对设备没有重大影响，可以继续运行。尽管计算机系统有许多好处，但它们必须提供保护措施，以便更好地控制潜在风险。电气保护和电气隔离检测装置是计算机系统的主要危险途径。多年来开发的信息技术系统广泛应用于平台，这些平台的单一有效供电系统可提供有效保护，防止电流泄漏。
二、海洋平台电气设备存在的漏电问题
1.电气设备漏电问题
移动或移动电气设备通常用于维护平台(海上平台)上的电气设备。在海上平台上使用移动或便携式电气设备时，它们必须经常移动，这往往导致电缆和设备之间的连接断开，电缆和电气设备外壳之间的直接接触导致接地故障。此外，许多复杂的电气设备和电缆出现在海上平台上，一旦电气设备发生故障，很容易引起电击，导致严重漏电事故的发生。
2.电气故障定位不准
海洋平台结构可根据其结构特点和工作条件分为三类:固定、移动和半固定。固定结构主要包括平台底部的导管架以及支撑海洋平台并固定在海底的其他结构。移动结构是在水中漂浮或支撑海底的海洋平台，可以从一口井移动到另一口井。由于其职能多种多样，在平台建设过程中，计划设计必须非常详细，设计者必须明确了解所面临的问题。如果分析不清楚，很容易导致电气设备故障此外，如果对海洋平台的了解不够，就很难确定这些平台在发生故障时的确切位置，从而使今后的维护工作更加复杂。
3.缺乏预防措施
日常运作中，海洋石油平台设计上的缺陷、操作者不严格遵守作业规程以及缺乏针对各种安全风险的有效预防措施，都可能增加泄漏的可能性，并给平台的运作带来安全风险。
此外，由于海洋平台的设计问题、经营者的疏忽等在实际操作海洋平台时，在使用各种电气设备时，往往没有采取有效的保护措施，例如保护电气设备免受湿度的影响，定期检查电气设备的维修情况以及电气设备的使用性能，降低漏电风险。
4.影响安全性产生因素
海洋中的气候变化可能对海洋平台业务效率产生重大影响。在日常活动中提供专业的天气预报和及时监测海洋气候的变化，以避免海洋平台因天气因素造成的电力泄漏。此外，由于海洋环境温度、盐度和湿度较高，许多设备可能被腐蚀，设备内部的阻力较小，电气设备泄漏的可能性增大。因此，专业气象预报可以帮助海洋平台制定动态和有效的保护战略，以确保其安全发展。
三、海洋石油平台电气设备漏电保护措施
1.单相接地故障
人体能承受的最大电流含量稍有不同，我国的一般规则是人体接收电流不超过30mA时不会死于电击，人体的湿度不会与接触电压直接相关。在平台上，海洋石油平台不通过计算机中的中性点与地球相连，两个阶段之间的电容电流矢量通常较小，也就是说，在与单相电力线直接接触或单相接地故障时，故障电流不会很大，在这种情况下，电击不会造成电击危险。然而，由于海上石油平台上安装的电力设备和电缆线路越来越多，电容电流相应增加，如果出现故障，单相接地电流也会同时增加。如果当时没有采取接地或接地等有效保护措施来保护电气设备，单相接地故障电流在通过人体时形成电路，一旦电流超过人体能够承受的30mA，就会引起电气事故。
2.异相接地故障
海上石油平台配电系统单相故障时，其他两个阶段的接地电压也增加，为了防止扩大故障，甚至防止绝缘损坏引起的可变接触故障，必须保证能够承受的电气设备绝缘性能。各种电气设备泄漏导电部件接地是一种接地电极，接触故障时应切断故障电路，并满足TN系统中的电源线保护要求。平台低压配电系统(海洋石油平台)电气设备的异质绝缘损坏后，外壳内产生电流。为了切断电源并确保故障安全，电气设备上必须安装漏电保护装置。计算机系统漏电保护使用漏电保护检测三相输入输出不平衡和绝缘间隙。如果差别很大就会有泄漏，此时必须立即关闭开关，以保护所有电气设备，保护钻井平台的电气设备非常重要。
3.使用漏电保护器
防渗漏接地取决于计算机系统、TT系统和一般氮气系统的工作方式。安装漏电保护器时，必须严格区分中性n和PE保护器。当漏电保护装置使用5线或3线三相时，电源中性线必须连接到漏电保护装置的输入端口，无论是否使用。穿过漏电保护区的中性导体不能用作保护线，禁止重复接地或连接设备漏电的导电部分。在计算机中性点接地系统中，漏电保护器不能连接到保护地线。安装和使用漏电保护装置时，应严格遵守用户手册的要求，并在规定时间定期检查。
4.预防措施
在为所有电气设备建立适当的绝缘监测机制的同时，必须对其他相关辅助设施采取预防措施。例如，若要布线和排列主电缆上的端口，请确保电缆上的端口与热源和管道保持安全距离。同时严格禁止所有设备的电缆路径与热管的电缆路径交叉，两者之间必须有很大的距离。如果它们之间存在不可避免的部分，则必须对它们进行严格计算和核查，以确保它们之间有一定的安全距离，并采取适当的保护措施。在海洋石油平台的设计过程中，必须对电力、自动控制和相关通信电缆的铺设进行分层。
结束语
简而言之，在海上石油开采期间可能会发生凝结和腐蚀性气体，直接影响到电气设备的安全。为了确保电气设备的安全可靠运作，需要改进电气安全的最佳设计，在设计海上作业时考虑到石油开采的复杂情况和具体特点，并为其运作制定科学合理的计划，确保电力设备的可靠性和方便性，提高海洋石油钻井的综合实力。
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