自升式鉆井平臺(tái)的神經(jīng)系統(tǒng)-電氣

自升式鉆井平臺(tái)的神經(jīng)系統(tǒng)--電氣M2-JU2000E系列編制：王振軍L000018LONGKOUCIMCRAFFLES2023/10/141自升式鉆井平臺(tái)總的來(lái)說(shuō)是一種海上鋼結(jié)構(gòu)體，大體可分為主船體（包括作業(yè)區(qū)和生活區(qū)）、樁腿樁靴和懸臂梁三部分。主船體有水平截面為三角形和方形，型長(zhǎng)和型寬在5、60～7、80米范圍水平、深在7～10米范圍水平；一般為3條樁腿帶樁靴，常見(jiàn)樁腿為三角形桁架式或圓柱體式，樁腿長(zhǎng)度一般在120～170米。鉆井裝置主要位于平臺(tái)尾部的懸臂梁上，依托井架實(shí)現(xiàn)在海上鉆井作業(yè)。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要功能模塊劃分2023/10/142

自升式鉆井平臺(tái)上的主要功能模塊有三大塊：主船體、生活模塊和作業(yè)模塊。

主船體模塊，即平臺(tái)主體，提供對(duì)所有其他功能模塊的承載，并能被拖航于海上，所以自升式鉆井平臺(tái)又稱為自升式鉆井船。主船體模塊實(shí)現(xiàn)水上浮態(tài)或在升出水面后通過(guò)壓載以保證平臺(tái)必要的穩(wěn)性，并為所有其他功能模塊的各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。

生活模塊，位于平臺(tái)首部上建，提供船員日常生活食宿及實(shí)現(xiàn)平臺(tái)各種作業(yè)辦公或操作。上建生活區(qū)模塊首部還包括一座直升機(jī)平臺(tái),用于人員正常往來(lái)或緊急疏散。

作業(yè)模塊，主要包括平臺(tái)升降、懸臂梁及鉆臺(tái)滑移、鉆井等2023/10/143平臺(tái)供電系統(tǒng)2023/10/144海上自升式鉆井平臺(tái)的電氣系統(tǒng)主要包括電站和電力系統(tǒng),照明視覺(jué)和音頻信號(hào)系統(tǒng),內(nèi)通和報(bào)警系統(tǒng),外部無(wú)線電通信系統(tǒng),DCS系統(tǒng)等。平臺(tái)供電系統(tǒng)主要有三大供電系統(tǒng)組成

平臺(tái)總用電系統(tǒng)；平臺(tái)升降及滑移系統(tǒng)；鉆井電力系統(tǒng)三部分組成該平臺(tái)的總用電力系統(tǒng)由5-6臺(tái)主發(fā)電機(jī)和1臺(tái)應(yīng)急兼停泊發(fā)電機(jī)、AC600V或AC690V主配電板、AC480V主配電板、AC230V主配電板、AC480V應(yīng)急配電板和AC230V應(yīng)急配電板各一座等電力設(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)上包括平臺(tái)升降和鉆井電力系統(tǒng)在內(nèi)的所有電力系統(tǒng)設(shè)備的饋電。2023/10/145該平臺(tái)鉆井電力系統(tǒng)中的主要鉆井設(shè)備，如泥漿泵、頂驅(qū)、絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)等，由AC600V或AC690V主配電板饋電：通過(guò)移相變壓器構(gòu)成虛擬24脈變頻系統(tǒng)，采用公共直流母排方式來(lái)變頻驅(qū)動(dòng)。輔助鉆井系統(tǒng)設(shè)備，如泥漿泵風(fēng)機(jī)及噴淋泵等輔助泵、鹽水輸送泵、基油輸送泵、泥漿攪拌器，及灌注泵等等，則由AC480V主配電板饋電：通過(guò)對(duì)稱的兩個(gè)“480V鉆井馬達(dá)控制中心”加以驅(qū)動(dòng)。鉆井系統(tǒng)設(shè)備中的BOP（防噴器）蓄能器等涉及安全的重要設(shè)備，則由AC480V應(yīng)急配電板來(lái)饋電，其系統(tǒng)控制電源來(lái)自UPS（不間斷電源）。2023/10/146高壓泥漿泵轉(zhuǎn)盤(pán)鉆井絞車(chē)頂驅(qū)2023/10/147該平臺(tái)的升降是采用齒輪齒條方式，其中三條樁腿，每條樁腿由18個(gè)變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速齒輪箱帶動(dòng)。平臺(tái)升降電力系統(tǒng)同樣采取了虛擬24脈的公共直流母排變頻驅(qū)動(dòng)方式。平臺(tái)電站（5-6臺(tái)主機(jī)）在自升式鉆井平臺(tái)電力系統(tǒng)中的最大短路電流是在重壓鉆井工況下，其中一臺(tái)主發(fā)電機(jī)發(fā)生故障脫離電網(wǎng)前，將原承擔(dān)負(fù)載轉(zhuǎn)移到備用主發(fā)電機(jī)過(guò)程中發(fā)生。根據(jù)電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算結(jié)果，發(fā)生最大短路電流的AC690V主配電板匯流排一級(jí)，其值約在55kA左右的水平。2023/10/1482023/10/149主動(dòng)力系統(tǒng)圖2023/10/1410變頻器：

通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。該設(shè)備首先要把三相或單相交流電變換為直流電（DC）。然后再把直流電（DC）變換為三相或單相交流電（AC）。變頻器同時(shí)改變輸出頻率與電壓，也就是改變了電機(jī)運(yùn)行曲線上的n0，使電機(jī)運(yùn)行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機(jī)以較小的啟動(dòng)電流，獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動(dòng)重載負(fù)荷。變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、穩(wěn)壓、調(diào)速等基本功能。

本安型也叫本質(zhì)安全型，是所有防爆型式最安全的一種防爆型式，本安型產(chǎn)品不管是內(nèi)部短路或短路，均不能引起周?chē)h(huán)境的易燃易爆氣體爆炸。所以叫本質(zhì)安全型。

本質(zhì)安全型電器設(shè)備的特征是其全部電路均為本質(zhì)安全電路，即在正常工作或或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。也就是說(shuō)該類電器不是靠外殼防爆和充填物防爆，而是其電路在正常使用或出現(xiàn)故障時(shí)產(chǎn)生的電火花或熱效應(yīng)的能量小于0.28mj，即瓦斯?jié)舛葹?.5%（極易爆炸的濃度）最小點(diǎn)燃能量2023/10/1412照明及聲光信號(hào)自升式鉆井平臺(tái)的照明系統(tǒng)，為保障平臺(tái)上各功能模塊的日常工作和人員生活，發(fā)揮著重要作用，并貫穿整個(gè)平臺(tái)的使用周期，分為正常照明、應(yīng)急照明和臨時(shí)應(yīng)急照明三部分。其中的應(yīng)急照明在正常情況下作為正常照明的一部分，臨時(shí)應(yīng)急照明一般由部分應(yīng)急照明設(shè)備（燈具）自帶半小時(shí)以上放電容量的蓄電池，在正?；驊?yīng)急主電源失去時(shí)，逆變實(shí)現(xiàn)供電。2023/10/1413

自升式鉆井平臺(tái)的航行、信號(hào)燈，根據(jù)IMO（國(guó)際海事組織）海上避碰規(guī)則有關(guān)要求：一般在頂層甲板的燈桅上設(shè)有錨燈和失控?zé)?；在懸臂梁的尾部設(shè)有錨燈和艉燈；在主甲板兩舷側(cè)最寬處，各設(shè)有舷燈。航行、信號(hào)燈系統(tǒng)均來(lái)自于主配電板和應(yīng)急配電板直接或通過(guò)變壓器供電到航行、信號(hào)燈專用分配電箱。分配電箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換，并具有主電源失電發(fā)出聲光報(bào)警功能。2023/10/1414霧笛及障礙燈系統(tǒng)主要避免過(guò)往船只或飛機(jī)對(duì)正常作業(yè)鉆井平臺(tái)的影響。障礙燈一般在平臺(tái)立體的外輪廓線上配置，包括水平面上的直升機(jī)平臺(tái)艏部、懸臂梁艉部、主甲板兩側(cè)（樁腿圍欄外側(cè)）；豎立面上的樁腿頂端、甲板克令吊固定機(jī)座頂部及吊臂最前端、井架頂部及二層平臺(tái)四面等。霧笛一般就置于生活模塊頂部甲板。平臺(tái)上的霧笛及障礙燈系統(tǒng)，也是在平臺(tái)被離棄后，在一定時(shí)間內(nèi)能夠繼續(xù)發(fā)揮作用，平臺(tái)對(duì)過(guò)往船只或飛機(jī)的影響，所以霧笛及障礙燈系統(tǒng)的工作電源是由UPS供電，并且容量要達(dá)到離棄平臺(tái)后96小時(shí)的用電要求。2023/10/1415內(nèi)部通信與報(bào)警系統(tǒng)自升式鉆井平臺(tái)上的內(nèi)部通信與報(bào)警系統(tǒng)，是為保障平臺(tái)上各功能模塊的日常工作和人員生活起著重要的作用，主要包括PA&GA、自動(dòng)電話、共用天線娛樂(lè)系統(tǒng)、局域網(wǎng)、病房呼叫、冷庫(kù)誤關(guān)報(bào)警、CO2施放報(bào)警、及機(jī)泵艙聲光報(bào)警等系統(tǒng)。自升式鉆井平臺(tái)上的火氣探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，也屬內(nèi)部報(bào)警系統(tǒng)大類，但由于其特殊重要性，一般習(xí)慣上又顯得相對(duì)獨(dú)立，單獨(dú)設(shè)立一份系統(tǒng)?；饸馓綔y(cè)包含火情探測(cè)和可燃?xì)怏w探測(cè)兩部分，并且在重要區(qū)域設(shè)有多個(gè)探頭，以做探測(cè)結(jié)果上的因果邏輯判斷，進(jìn)而決定是否發(fā)出相關(guān)報(bào)警信號(hào)。2023/10/1416外部無(wú)線電通信系統(tǒng)自升式鉆井平臺(tái)的外部無(wú)線電通信系統(tǒng)，是為實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與作業(yè)海域外的船基或岸基之間進(jìn)行海上遇險(xiǎn)與安全通信，保障平臺(tái)上人員的生命安全。主要配有：一套主用全球海上遇險(xiǎn)與安全GMDSS系統(tǒng)，包括MF/HF電臺(tái)、衛(wèi)通C站、通信導(dǎo)航甚高頻VHF/DSC裝置、海上安全信息播發(fā)系統(tǒng)NAVTEX接收機(jī)、無(wú)線電信標(biāo)EPIRB、雷達(dá)應(yīng)答器、雙向VHF電話及專用蓄電池和分電箱等；一套備用GMDSS系統(tǒng)，以A3海區(qū)為例，包括MF/HF電臺(tái)+VHF/DSC裝置等，或衛(wèi)通C站+VHF/DSC裝置；一套航空VHF無(wú)線電收發(fā)機(jī)；一套航空無(wú)線信標(biāo)收發(fā)機(jī)。其他無(wú)線電通信設(shè)施有衛(wèi)通F站等。2023/10/1417分布式控制系統(tǒng)DCS分布式控制系統(tǒng)是一種綜合性管理系統(tǒng)，方便管理人員集中監(jiān)控各個(gè)分項(xiàng)功能系統(tǒng)。自升式鉆井平臺(tái)上的分布式控制系統(tǒng)，一般采用雙冗余的總線式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要包括三個(gè)PC工作站，和過(guò)程控制、平臺(tái)安全、火警及閉路電視監(jiān)控三部分系統(tǒng)，涉及到預(yù)壓載、液位測(cè)量、機(jī)艙設(shè)備監(jiān)測(cè)報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測(cè)、輸灰、火氣探測(cè)、水密門(mén)及艙蓋監(jiān)測(cè)、防火風(fēng)閘、消防泵控制、CO2施放、PA&GA、泥漿儀表、應(yīng)急切斷等功能系統(tǒng)。其中應(yīng)急切斷系統(tǒng)直接關(guān)乎并保障平臺(tái)的安全，分為四等七級(jí)，從程度由低向高上看，有三等A級(jí)（切斷生活區(qū)域風(fēng)機(jī)和風(fēng)閘）、三等B級(jí)（切斷廚房風(fēng)機(jī)、風(fēng)閘和用電設(shè)備）、三等C級(jí)（切斷機(jī)械處所風(fēng)機(jī)及風(fēng)閘）、三等D級(jí)（切斷機(jī)械處所的油泵及燃油設(shè)備）、二等（切斷主發(fā)電機(jī)和主機(jī)艙風(fēng)閘）、一等（切斷應(yīng)急發(fā)電機(jī)和應(yīng)急發(fā)電機(jī)室風(fēng)閘，并作二等切斷）、零等（棄船并作一等切斷）。應(yīng)急切斷系統(tǒng)同火氣探測(cè)系統(tǒng)一樣，具有因果邏輯分析判斷功能，防止偶然發(fā)生的故障觸發(fā)誤動(dòng)作。2023/10/1418氣象監(jiān)控系統(tǒng)

綜合氣象監(jiān)控系統(tǒng)是集風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、溫度壓力、天氣預(yù)報(bào)等一體的、符合信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代需求的綜合氣象監(jiān)控平臺(tái)。本產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)選件式設(shè)計(jì)，可以根據(jù)用戶需要與標(biāo)準(zhǔn)選件靈活搭配，具有顯示、監(jiān)視、報(bào)警、存儲(chǔ)、查詢、通訊等功能，適用于氣象、能源、環(huán)保、家庭、農(nóng)村以及軍事等多種場(chǎng)所。本系統(tǒng)綜合了現(xiàn)場(chǎng)總線、全球衛(wèi)星定位、GPRS/CDMA通信、無(wú)線通信、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等先