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摘要：石油钻井行业，根据钻机类型，配备不同功率的发电机组，但随着井场自动化用电设备的不断增加，用电负荷节节攀升，设备初期配置的发电机，已经无法满足钻进中后期用电负荷的需求。公司从设备综合利用的角度出发，统一调配300KW、400KW、500KW发电机组，为30型钻机和大庆Ⅱ型钻机配备一臺300KW和一台400KW的发电机组，40型机械钻机配备的一台400KW和一台500KW的发电机组，基本满足现场用电的需求。但机组重新配置后输出电源线连接方式没有变化，仍是沿用并机发电房配电柜， 两台号发电机输出电源线都接入发电房配电柜内的塑壳断路器的输出端，无论哪台发电机运行，另外一台的端子都带电，容易发生危险，两个发电机任意一个断路器在正常使用中发生故障时，需要整个施工现场停电进行维修，严重影响钻井施工的正常进行。依据Q/SH1020 2144-2012《钻井井场电气安全技术规范》，此类现场用电设备存在较大安全隐患，针对此现象，我们制定了整改方案，对发电机输出电源线接线方式进行了规范化改造，保障生产正常运行。
关键词：发电机；切换装置； 规范化改造
胜利油田内部市场，钻机配置以40型机械钻机居多，占到钻机总量的50%以上，钻机配套时多数选用能够实现并机的两台400KW发电机组，设备使用初期发电机组单机运行和并机运行完全可以满足，钻井施工初期和中后期的用电要求，但随着发电机组性能参数差异加大；发电机发生故障需要进厂修理；替换的发电机与并机控制系统不匹配；并机控制系统稳定性下降、易损坏、维修成本高等种种原因，多数配置并机系统的发电机已不能实现并机。
一、发电机组供电线路切换装置现状
现场40型机械钻机配备的发电机组，使用并机发电房配电屏，是两台发电机房内都有一套并机配电柜，一台发电机正常运转供电后，需要增加供电量时启动另一台发电机，当第二台发电机的频率和电压与第一台发电机频率、电压相同时，控制储能开关动作实现自动并机。两台发电机的输出电缆接是通过一个发电机断路器接到电控房内的，所以在这种并机发电机组供电线路切换装置上，无论哪台发电机运行，另外一台断路器的接线端子始终都带电，容易发生危险，两个发电机任意一个断路器在正常使用中发生故障时，都必须全井场停电进行维修，严重影响钻井施工的正常进行。
二、规范化改造方案
（一）能并机运行的发电机组供电线路切换装置规范化改造方案
针对仍然使用能并机的两台400KW发电机组控制屏规范化改造方案，目前40机械钻机电控房只设置了两路电源输入，一路是发电机输入，一路是节能发电机输入，所以两台能并机的发电机和两台不能并机的发电机，两台发电机的输出电缆都是并列安装在一台发电机控制柜后再输出到电控房的，这种线路切换装置要完全符合井场用电安全规范，又要能使两台能并机的发电机还能实现并机，两台发电机之间的并机电缆必须保留，在1号发电机通往2号发电机控制柜内的断路器的之间加装一个断路器，断路器下端接1号发电机并机电缆，断路器上端与2号发电机输出并在一起，另外在1号发电机控制柜内需要再单独加装一个断路器，将进线并在蓄能开关下部，输出使用节能发电机的电缆及进线端子与电控房连接，（40型机械钻机配备的节能发电机，由于受柴油机转速波动影响，节能发电机的电压非常不稳定，严重影响变频设备和LED照明系统，所以各队的节能发电机已经不再使用，这样节能发电机的电缆可以用在这次规范化改造上）。电控房控制柜内设置有发电机供电与节能发电机供电互锁闸刀，使用节能发电机供电时发电机的闸刀断开，使用发电机供电时节能发电机闸刀断开。这样就完成了还能并机发电机组的规范化改造。整个改造电控房内未做改动。
1、能够并机运行的发电机组规范化改造后第一种发电状态
单独使用1号发电机时，把通往2号发电机的并机线路断路器断开，合上新增加的断路器，1号发电机新增加的输出电缆通过电控房节能发电机的进线端子接入电控房，通过互锁闸刀扳至节能发电机位置单独为全井供电。此时2号发电机控制屏内处于安全无电状态。完全符合《钻井井场电气安全技术规范》要求。
2、能够并机运行的发电机组规范化改造后第二种发电状态
单独使用2号发电机时，把1号发电机并机线路新接入的断路器断开，1号发电机控制屏内也处于安全无电状态了，2号发电机输出电缆接入电控房发电机进线端子，通过互锁闸刀扳至发电机供电位置单独为全井供电。此时1号发电机控制屏内处于安全无电状态。也完全符合《钻井井场电气安全技术规范》要求。
3、能够并机运行的发电机组规范化改造后第三种发电状态
两台发电机并机使用时，把1号发电机控制屏内新接的断路器断开，把2号发电机控制屏内新接的断路器合上，其他并机操作仍然按照改造前操作执行。两台发电机并机后通过2号发电机输出电缆接入电控房发电机进线端子，通过互锁闸刀扳至发电机供电位置并机为全井供电。并机运转期间，两台发电机组控制屏内处于正常有电状态。
（二）不能并机运行的发电机组供电线路切换装置规范化改造方案：
不能实现并机运转的发电机组改造分两部分，一部分按照井场安全用电规范解决发电房控制屏内断路器接线端子带电问题；一部分解决不更换 大功率500KW发电机，两台400KW发电机满足钻进中后期负载需求的问题。
1、 不能实现并机运行的发电机组安全用电规范改造
只需将两台发电机断路器之间的并机连接线拆除，把没有与电控房连接的发电机断路器输出接线端子与节能发电机端子之间连接好，两台发电机单独或同时运转时，发电机控制柜内互不影响，达到了井场安全用电的规范要求。两台发电机可以通过电控房内的互锁闸刀单独给井场供电。
2、 不能实现并机运行的400KW发电机组满足负载需求的改造
不能并机的单台400KW发电机在钻进施工用电负荷较大时，已无法满足全井的用电需求，全井用电设备远远大于400KW的功率范围，从用电的设备功率大小分析，把功率较大的电动转盘的母排与井场用电的母排分开，单独控制，一台发电机带电动转盘，一台发电机带井场用电设备，井场的用电负荷合理的分配到两台400KW发电机组上，两台400KW发电机也满足钻进中后期负载需求的问题。
三、安全性与经济性分析
通过对井队的两台400KW电机组供电线路切换装置规范化改造，首先避免了触电安全隐患，能并机运转的井队，根据钻井工况可以随时选择单机运行还是并机运行。不能并机运转的井队，由于合理的分配负载，两台400KW发电机满足了40型钻机的负载要求，不用重新配置大功率发电机；在电力负荷较大时时需要两台发电机同时运转，但两台发电机负荷适中，燃油消耗与一台500kw大功率发电机满负荷运转消耗的柴油相差无几。改进后两台400kw发电机处于中负荷运转，故障率下降，使用寿命得到延长。本次改造费用平局在1.5万元左右，重新配置一台500KW发电机组至少需要70万元左右，经济性显而易见。
四、结论
经过井场安全用电规范化改造，既避免了触电安全隐患，又在现场实践中总结出一套经济价值可观的电控房改造方案。在现有设备情况下，只增加1.5万元的改造费用，就能较好的解决现场发电机的使用不均衡问题，既保障了安全生产，又为公司节约了大量资金。
关键词：发电机；切换装置； 规范化改造
胜利油田内部市场，钻机配置以40型机械钻机居多，占到钻机总量的50%以上，钻机配套时多数选用能够实现并机的两台400KW发电机组，设备使用初期发电机组单机运行和并机运行完全可以满足，钻井施工初期和中后期的用电要求，但随着发电机组性能参数差异加大；发电机发生故障需要进厂修理；替换的发电机与并机控制系统不匹配；并机控制系统稳定性下降、易损坏、维修成本高等种种原因，多数配置并机系统的发电机已不能实现并机。
一、发电机组供电线路切换装置现状
现场40型机械钻机配备的发电机组，使用并机发电房配电屏，是两台发电机房内都有一套并机配电柜，一台发电机正常运转供电后，需要增加供电量时启动另一台发电机，当第二台发电机的频率和电压与第一台发电机频率、电压相同时，控制储能开关动作实现自动并机。两台发电机的输出电缆接是通过一个发电机断路器接到电控房内的，所以在这种并机发电机组供电线路切换装置上，无论哪台发电机运行，另外一台断路器的接线端子始终都带电，容易发生危险，两个发电机任意一个断路器在正常使用中发生故障时，都必须全井场停电进行维修，严重影响钻井施工的正常进行。
二、规范化改造方案
（一）能并机运行的发电机组供电线路切换装置规范化改造方案
针对仍然使用能并机的两台400KW发电机组控制屏规范化改造方案，目前40机械钻机电控房只设置了两路电源输入，一路是发电机输入，一路是节能发电机输入，所以两台能并机的发电机和两台不能并机的发电机，两台发电机的输出电缆都是并列安装在一台发电机控制柜后再输出到电控房的，这种线路切换装置要完全符合井场用电安全规范，又要能使两台能并机的发电机还能实现并机，两台发电机之间的并机电缆必须保留，在1号发电机通往2号发电机控制柜内的断路器的之间加装一个断路器，断路器下端接1号发电机并机电缆，断路器上端与2号发电机输出并在一起，另外在1号发电机控制柜内需要再单独加装一个断路器，将进线并在蓄能开关下部，输出使用节能发电机的电缆及进线端子与电控房连接，（40型机械钻机配备的节能发电机，由于受柴油机转速波动影响，节能发电机的电压非常不稳定，严重影响变频设备和LED照明系统，所以各队的节能发电机已经不再使用，这样节能发电机的电缆可以用在这次规范化改造上）。电控房控制柜内设置有发电机供电与节能发电机供电互锁闸刀，使用节能发电机供电时发电机的闸刀断开，使用发电机供电时节能发电机闸刀断开。这样就完成了还能并机发电机组的规范化改造。整个改造电控房内未做改动。
1、能够并机运行的发电机组规范化改造后第一种发电状态
单独使用1号发电机时，把通往2号发电机的并机线路断路器断开，合上新增加的断路器，1号发电机新增加的输出电缆通过电控房节能发电机的进线端子接入电控房，通过互锁闸刀扳至节能发电机位置单独为全井供电。此时2号发电机控制屏内处于安全无电状态。完全符合《钻井井场电气安全技术规范》要求。
2、能够并机运行的发电机组规范化改造后第二种发电状态
单独使用2号发电机时，把1号发电机并机线路新接入的断路器断开，1号发电机控制屏内也处于安全无电状态了，2号发电机输出电缆接入电控房发电机进线端子，通过互锁闸刀扳至发电机供电位置单独为全井供电。此时1号发电机控制屏内处于安全无电状态。也完全符合《钻井井场电气安全技术规范》要求。
3、能够并机运行的发电机组规范化改造后第三种发电状态
两台发电机并机使用时，把1号发电机控制屏内新接的断路器断开，把2号发电机控制屏内新接的断路器合上，其他并机操作仍然按照改造前操作执行。两台发电机并机后通过2号发电机输出电缆接入电控房发电机进线端子，通过互锁闸刀扳至发电机供电位置并机为全井供电。并机运转期间，两台发电机组控制屏内处于正常有电状态。
（二）不能并机运行的发电机组供电线路切换装置规范化改造方案：
不能实现并机运转的发电机组改造分两部分，一部分按照井场安全用电规范解决发电房控制屏内断路器接线端子带电问题；一部分解决不更换 大功率500KW发电机，两台400KW发电机满足钻进中后期负载需求的问题。
1、 不能实现并机运行的发电机组安全用电规范改造
只需将两台发电机断路器之间的并机连接线拆除，把没有与电控房连接的发电机断路器输出接线端子与节能发电机端子之间连接好，两台发电机单独或同时运转时，发电机控制柜内互不影响，达到了井场安全用电的规范要求。两台发电机可以通过电控房内的互锁闸刀单独给井场供电。
2、 不能实现并机运行的400KW发电机组满足负载需求的改造
不能并机的单台400KW发电机在钻进施工用电负荷较大时，已无法满足全井的用电需求，全井用电设备远远大于400KW的功率范围，从用电的设备功率大小分析，把功率较大的电动转盘的母排与井场用电的母排分开，单独控制，一台发电机带电动转盘，一台发电机带井场用电设备，井场的用电负荷合理的分配到两台400KW发电机组上，两台400KW发电机也满足钻进中后期负载需求的问题。
三、安全性与经济性分析
通过对井队的两台400KW电机组供电线路切换装置规范化改造，首先避免了触电安全隐患，能并机运转的井队，根据钻井工况可以随时选择单机运行还是并机运行。不能并机运转的井队，由于合理的分配负载，两台400KW发电机满足了40型钻机的负载要求，不用重新配置大功率发电机；在电力负荷较大时时需要两台发电机同时运转，但两台发电机负荷适中，燃油消耗与一台500kw大功率发电机满负荷运转消耗的柴油相差无几。改进后两台400kw发电机处于中负荷运转，故障率下降，使用寿命得到延长。本次改造费用平局在1.5万元左右，重新配置一台500KW发电机组至少需要70万元左右，经济性显而易见。
四、结论
经过井场安全用电规范化改造，既避免了触电安全隐患，又在现场实践中总结出一套经济价值可观的电控房改造方案。在现有设备情况下，只增加1.5万元的改造费用，就能较好的解决现场发电机的使用不均衡问题，既保障了安全生产，又为公司节约了大量资金。