浅谈海洋石油工程电气设备的防漏电技术

易吉梅

（中国海洋石油工程（青岛）有限公司，山东 青岛 266555）

0 引言

海洋中蕴含着丰富的资源和宝藏，其中，海洋石油资源占全球石油资源总量的34%。近年来，随着我国对近海石油资源的不断开采，海洋石油工程不断增多，由于油气开采的环境特殊，海洋石油工程电气系统对于电气设备的防漏电技术要求也相对较高。

1 海洋石油工程电气设备安全环境分析

与陆地电力网络相比，海洋石油工程电力系统是一个特殊的电力网络，因其肩负着为海洋石油生产加工平台供电的任务，故要充分考虑海上作业的恶劣环境。海洋石油工程的电气设备种类众多，交错分布，要探讨海洋石油工程电气设备的防漏电技术，应首先对电气设备所处的安全环境有清晰的了解。

1.1 采用中性点不接地系统

海洋石油工程电气系统属于中性点不接地系统，运行于工频交流50 Hz下，采用该接线方式优点是安全性较高。按照国家标准，中性点不接地系统在发生单相接地时，因产生的故障电流相对较小，所以可以继续运行2 h再进行处理，这就为漏电保护动作提供了时间。

1.2 采用三相三线供电

海洋石油工程电气系统的运行电压等级与陆地系统相区别，采用三相三线制，主要有交流三相10 500 V、6 300 V、3 300 V、380 V以及交流单相220 V、110 V等电压等级。不同的电气设备所采用的电压等级也不同，发电机、电动机、海底电缆采用三相系统，而其他一些电气设备如小动力系统、空间加热器、电伴热系统、导航系统、控制和指示系统、不间断电源等，则采用单相供电，额定电压也根据需要各自不同。所以，海洋石油工程电气设备的防漏电系统相对复杂。

1.3 恶劣的自然环境

与陆地环境不同，海洋作业的自然环境相对恶劣，不仅湿度大，而且海上多风、雾、盐水，所以海洋电气设备要面临盐雾、油雾、霉菌、凝露、腐蚀性气体等的长期侵蚀。长期运行在这种环境下，电气设备很容易受潮、老化、绝缘损坏。

1.4 漏电事故影响大

海洋石油工程涉及特种作业，油气开采和生产过程中，海洋钻井平台上可能有易燃易爆气体、高压高温油蒸汽等，一旦电气系统出现绝缘破坏或漏电导致的事故，不仅可能引燃或引爆这些气体，引发火灾或爆炸事故，还有可能导致触电事故，造成人员伤亡。

综合上述分析可见，面对恶劣的自然环境，海洋石油工程电气设备的防漏电工作至关重要。目前，国内外电力标准对海洋石油工程的配用电和漏电保护具有更加严格的要求，发展海洋石油工程电气设备的防漏电技术任重道远。

2 海洋石油工程电气设备的防漏电技术

海洋石油工程电气设备众多，主要包括发电机、变压器、电动机、配电盘、电池组、导航设备、伴热设备、照明设备、变频设备、各类注水泵和电潜泵、压缩机、控制和指示设备、UPS等。对于经常运行在高温、高湿、高压等环境下的设备，加强防漏电尤其重要。

我国海洋石油工程的规范化和标准化工作起步较晚，因此，在实践中，防漏电保护工作还存在重视程度不够、某些标准不够完善、对标准的理解程度不深等问题，这就导致漏电保护回路设计不够规范，给电气设备安全运行带来了隐患。下面笔者将结合自身实践，对海洋石油工程电气设备的防漏电技术展开分析。

2.1 加装漏电保护器

漏电保护器是最常用的防漏电保护装置，主要用来检测、减小、最后切断漏电电流，同时，漏电保护器还具有过载和保护功能。下面以海洋石油平台中常见的电伴热设备为例进行分析。

电伴热设备由于具备节能、效率高、能够加热弯曲管道等优点，被广泛应用于海洋石油工程，用来给管道和设备加温。在长期运行中，电伴热设备可能出现电缆护套绝缘受损、伴热电缆受热老化、管道阀门处液体渗漏、保温层被雨水侵蚀等情况，带来漏电隐患，因此需要加装漏电保护器。电伴热回路的漏电保护对控制电弧和电火花要求特别高，侧重于考虑不接地系统中最常见的高阻接地故障。由于高阻接地的故障电流相对较小，而系统中的普通断路器通过检测线路中的工作电流来设定脱扣值，所以很难切除故障，这就会导致拉弧或电火花，遇到输油管道或电缆中的可燃液体，可能导致火灾或爆炸事故。因此，必须加装漏电保护装置，较快地切除故障，避免出现电弧或电火花。应结合系统实际情况，选择不同的剩余电流动作型漏电保护器。

2.2 加装绝缘监视和告警器

对于中性点不接地或通过电阻接地的IT供电系统来说，当发生单相故障时，对地电压升高倍，由于中性点不接地，所以系统中没有漏电流泄放回路，因此可以考虑在IT供电的海洋石油工程中不加装漏电保护器，而使用绝缘监视和告警装置，对整体线路进行监测来发现接地故障。仍以电伴热设备的漏电保护为例，在IT供电系统下，可以采用普通的断路器为电伴热设备进行过载和两相短路的保护，辅以绝缘监测装置对线路的单相接地故障进行定位和监测，当监测到接地故障时，及时修复故障回路，并通过配电盘公共报警。

2.3 加装零序电流互感器

对IT供电系统来说，还可以采用加装零序电流互感器和绝缘监测装置相配合的方法来实现漏电保护。这样，一旦系统中发生单相绝缘或接地故障，绝缘监测装置可以及时发出告警信号，而零序电流互感器则弥补了不接地系统中没有漏电流泄放回路的缺点，对回路进行实时漏电流监控。通过零序电流互感器，可分析接地故障的零序电流，查找故障点的具体位置，准确切除故障。

3 海洋石油工程电气设备的防漏电措施

除了通过加装漏电保护器、绝缘监测装置、零序电流互感器等专用技术措施来进行漏电保护外，做好防止漏电的预防措施也十分重要。主要包括以下几点：

3.1 选择合理的电气设备

选择适应于海洋石油工程的专用设备，例如，在易潮湿区域采用水密插座，在易燃易爆区采用防爆插座，在温度较高的区域选择线芯允许长期工作温度较高的电缆，在有较大失火危险的区域采用耐火电缆；采用在规范要求的环境温度下能够持续工作的电动机，选择合适的过载系数和绝缘等级等。

3.2 做好防潮和防漏电措施

做好电气设备的防潮和防漏电措施，定期进行清扫和干燥处理，并进行检查和修复，对容易出现漏电问题的设备表皮破损、接口处渗漏、保温层破坏等情况，及时发现及时处理。此外，合理布置配电盘和配电箱，既要符合相应的标准和规范，又要方便操作及维修。

3.3 合理规划空间

例如，对于工程使用的电缆，应提前规划好电缆、地下管线的走向，主干电缆应远离热源和各类管线，电缆应尽量避免与各类管线交叉，并分层敷设。当电缆经过区域有较高的防潮、防爆要求时，应加设电缆保护筒。配电盘和配电箱附近不可有油管、水管和蒸汽管线等可能泄漏的管线或容器。

4 结语

在实际的海洋石油工程中，电气设备运行环境是十分恶劣的，因此选择合适的防漏电措施十分必要。此外，与海洋石油平台上通风、火警、烟雾、油温等报警系统的配合使用也十分重要。随着电气工程自动化技术的发展，海洋石油工程电气设备的防漏电技术也将日益成熟。

［1］李文年.浅谈海洋石油平台电气设备漏电保护措施［J］.河南科技，2013（12）：54～55

［2］李建球.海洋石油平台电伴热漏电保护电路设计探讨［J］.石油工程建设，2011（2）：11～19

［3］崔厚玺，杨治华，于晓红，等.海洋平台本质安全及事故预防关键技术［J］.石油工程建设，2011（4）：41～44