海上石油平台电气系统接地故障的应对方法研究

海上石油平台电气系统接地故障的应对方法研究

刘明辉 刘阳

海洋石油工程股份有限公司天津市300452

摘要：随着工业化的发展，社会对于石油的需求不断提升，在海上石油开采技术不断发展的背景下，海上石油平台就成为现阶段社会发展的关键，需要相关人员结合实际进行分析。而海上石油平台设计环节，电气系统作为其重要组成，经常出现接地故障，影响电气系统功能的发挥，甚至是造成安全隐患。本文就从海上石油平台电气系统入手，分析电气系统的特点以及接地故障的产生原因，然后在此基础上制定针对性地解决策略，保证电器系统的稳定性。

关键词：海上石油平台；电气系统；接地故障；质量管控

一、海上石油平台电气系统概述

海上石油平台是指建造在海洋中用于开采、生产和处理海底油气资源的设施。这些平台通常由钢铁构成，固定在海底或浮动在水面上。海上石油平台的类型包括固定式平台、浮动式平台和深水平台等。海上石油平台的电气系统是其关键组成部分之一，它负责供电、控制和保护平台上的各种设备和系统。现阶段的海上石油平台电气系统主要包括供电系统、电力分配系统、控制系统、保护系统、接地系统以及应急电源系统等，总体而言，海上石油平台的电气系统设计和运行需要满足严格的安全标准和规范要求，以确保平台的稳定运行和人员的安全。同时，考虑到海上环境的恶劣条件和远离陆地的特点，电气系统的可靠性和抗干扰能力也是至关重要的。

二、海上石油平台电气系统的特点

实际作业环节，海上石油的电气系统具有多样化的特点，主要包括以下方面：一是可靠性要求高，海上石油平台远离陆地，维修和更换设备困难，因此电气系统必须具有高可靠性，确保设备长时间稳定运行；二是安全性要求高，电气系统必须符合严格的安全标准和规范要求，以防止火灾、爆炸等事故，保障人员和设备的安全；三是抗干扰能力强，海上环境复杂，存在电磁干扰和静电积聚等问题，电气系统必须具有良好的抗干扰能力，确保系统稳定运行；此外还有环保要求高的特点，为了保护海洋环境，电气系统必须符合严格的环保要求，避免对海洋生态造成影响。综上所述，海上石油平台的电气系统在设计和运行上具有高度的要求，需要综合考虑安全、可靠性、环保和适应性等因素。

三、海上石油平台电气系统接地故障概述

海上石油平台的电气系统接地故障可能会对平台的安全性和设备的正常运行造成严重影响。接地故障通常指的是电气设备或线路的绝缘被破坏，导致电流通过接地路径流回地面，而不是按照设计的电路路径流动。

海上石油平台作业环节，电气系统的接地故障成因主要有以下几种：一是设备老化或损坏，海上石油平台的电气设备长期受到海水腐蚀、高温、高压等环境影响，容易出现老化或损坏，导致绝缘被破坏，从而引发接地故障；二是不良施工质量，电气系统的施工质量不良可能导致接地故障，例如接地电线接头连接不良、地线接地电阻过大等；三是外部环境影响，海上环境恶劣，海水腐蚀、闪电等因素可能导致电气设备和线路的绝缘被破坏，引发接地故障。综上所述，海上石油平台作业环节，电气系统会由于各种原因出现接地故障，影响电气工程功能的发挥，需要相关人员加强对其的重视与分析。

四、海上石油平台电气系统接地故障的应对方法

（一）重视故障信息的收集与定位

接地故障的治理关键就在于故障信息的收集以及定位，需要通过以下手段进行落实。一是要进行信息收集，需要收集关于接地故障的详细信息，包括何时发生、何处发生、有无报警信息等。并且检查受影响的设备和区域，包括电气设备、仪表、控制系统等。检查设备是否受潮、受损或有其他可见的损坏迹象。还需要检查接地系统的连线是否完好，接地极的连接是否松动或腐蚀。使用接地电阻测试仪器检查接地电阻是否符合规定；二是要排除外部干扰，需要排除外部因素对系统造成的干扰，例如雷击、静电等。并且使用绝缘测试仪器检查各个电气设备的绝缘状况，排查是否存在绝缘损坏引起的接地故障。还可以使用回路测试仪器对电路进行测试，确定是否存在短路或接地故障；三是要进行数据分析，需要分析历史数据以确定是否存在周期性的接地故障，找出可能的原因。还需要根据检查结果，修复或替换受损的部件，确保设备和系统的正常运行。在排查和修复接地故障时，务必严格遵守安全操作规程，确保工作人员和设备的安全。同时，根据海上石油平台的特殊情况，可能需要采取额外的措施，例如防水防爆措施等。

（二）及时进行故障设备检修

在确定故障信息以及位置之后，就要求相关人员及时地进行故障设备进行更换，对接地故障进行治理。针对海上石油平台电气系统的接地故障，一旦定位到具体的故障设备，需要进行相应的维修和更新。以下是一般性的维修更新步骤：一是停机和隔离，在进行维修更新之前，首先必须将受影响的设备停机，并确保隔离该设备，以防止任何意外发生；二是维修故障设备，这可能涉及更换损坏的电缆、连接器、开关、继电器等组件，或者修复受损的绝缘。在进行维修时，务必遵守相关的安全操作规程，确保操作人员和设备的安全；三是要更新设备和系统，如果检测到的故障设备已经老化或不再符合要求，就需要进行更新或升级。这可能包括更换老化的设备、更新过时的技术、升级到更可靠和安全的设备等。而且在完成维修和更新后，必须进行测试和验收。这包括对修复的设备进行功能测试，确保其正常工作，并对整个电气系统进行测试，以确认故障已经排除，并且系统能够正常运行

【1】。维修更新工作需要由经验丰富的电气工程师或技术人员进行，并且必须严格按照相关的安全标准和规程进行。

（三）开展绝缘测试

绝缘测试是治理接地故障的关键性技术，需要系统管理者结合实际开展。首先，应使用专业的绝缘测试仪器，如绝缘电阻测试仪或绝缘电阻计，对电气设备和线路进行绝缘测试；其次，应按照设备的绝缘测试标准和程序进行测试。通常情况下，测试程序包括将测试仪器连接到待测试设备的电气回路，并进行一定时间的绝缘电阻测量。测量结果将显示设备或线路的绝缘电阻值；之后，需要根据绝缘测试的结果，评估设备或线路的绝缘状态。通常情况下，绝缘电阻值越高，说明绝缘状态越好；反之，如果绝缘电阻值低于规定的标准或阈值，可能表示存在绝缘缺陷或故障；然后，还需要相关人员开展各种改善措施，包括清除污垢、湿气和其他可能影响绝缘性能的物质。还需要更换老化或损坏的绝缘材料：例如电缆绝缘、绝缘套管等，确保其完好无损。并且加强绝缘保护：例如增加绝缘套管、绝缘垫片等，提高绝缘性能。还包括调整绝缘测试周期：根据实际情况调整绝缘测试的周期，确保及时发现和处理潜在的绝缘问题；此外，绝缘测试与改善是一个持续的过程。定期进行绝缘测试，并根据测试结果进行改进措施，以确保电气设备和线路的绝缘状态始终处于良好状态。通过绝缘测试与改善，可以有效预防和处理海上石油平台电气系统接地故障，提高电气系统的安全性和可靠性。

（四）重视电气系统的维护保养

在海上石油平台上，电气系统的设备保养和维护是确保系统稳定运行、预防接地故障的关键步骤，需要通过以下手段进行落实。一是要建立定期检查计划，对电气设备进行检查。这些检查可能包括检查开关、插座、电缆、接地线等的外观和连接状态；二是要定期清洁设备，包括除尘、去污、清理油污等。确保设备表面干净，避免污垢影响设备的正常运行和绝缘性能；三是要定期检查并紧固连接件，如螺丝、接头等，确保设备连接紧固，避免松动导致接地故障；四是要定期检查设备的绝缘状态，包括绝缘材料、绝缘套管等。如发现绝缘老化、破损或损坏，及时进行更换或修复；五是要监测设备运行时的温度变化，特别是高功率设备和连接器。异常温度可能表明设备存在问题，需要进一步检查和处理；第六，对于暴露在海洋环境中的设备，定期检查和维护防腐涂层，防止海水腐蚀导致设备损坏；此外，还需要建立合理的备件管理制度，确保及时备货、备件齐全。在必要时，根据设备的使用情况和维护需求，进行备件更换和更新【2】。以上措施有助于确保海上石油平台电气系统设备的正常运行，减少接地故障的发生。同时，定期的设备保养和维护也有助于延长设备的使用寿命，提高系统的可靠性和安全性。

结语

综上所述，在电力系统继电保护系统运行过程中，还存在接地故障等问题，制约电气系统功能的发挥，在实际故障处理过程中，可结合相关故障出现情况利用电位检测、直接观察等方式进行电力系统继电保护装置故障的有效排查，保证电气系统的稳定运行

参考文献

[1]刘斌. 海上石油平台电气系统接地故障分析 [J]. 中国石油和化工标准与质量, 2021, 41 (15): 43-44.

[2]刘冠荣. 海上石油平台电气系统接地故障分析 [J]. 化工设计通讯, 2019, 45 (05): 42-43.