[發明專利]DP3超深水鉆井設備配電系統

有效

• 申請號: 201510020991.4
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104635699B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 郭金;邱錦;曾國詠;陳萍;丁海;李孝喜
• 申請（專利權）人: 上海中遠船務工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;B63J3/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 郭春遠

1.DP3超深水鉆井設備配電系統，是11KV的中壓配電系統，由3組或4組中壓發電機組成，每組還包括2個7370KW中壓發電機，每2個中壓發電機安裝在一個A60分割的機艙內，配電系統必須A60分割，從相對應的中壓配電系統到變壓器再到440V低壓配電板都是完全互相A60分割的；

單體船采用DP3閉環6推進器系統分布和DP分隔，由11KV中壓系統到艏部T1、T2和T3，以及艉部T4、T5和T6也都是A60分割；3個中壓配電板split對應的分別是T2&T5，T1&T4，T3&T6，T4、T5以及T6艉部推進器作為航行用，并且保證航速大于11節；

雙體船采用DP3閉環8推進器系統分布和DP分隔，由11KV中壓系統到艏部T1、T2和T7、T8，以及艉部T3、T4和T5、T6也都是A60分割；4個中壓配電板split分別安裝在船首左舷FWD PS、船艏右舷FWD SB、船艉左舷AFT PS和船艉右舷AFT SB，每個中壓配電板分別連接二部推進器，對應的分別是T7&T8、T1&T2、T6&T5和T3&T4，船艏左舷FWD PS中壓配電板split與船艉右舷AFT SB中壓配電板split連接，船艏右舷FWD SB中壓配電板split與船艉左舷AFT PS中壓配電板split連接，并且保證航速大于11節；

其特征在于，中壓配電板split采用600V鉆井變頻配電板，每部鉆井變頻配電板通過兩臺雙冗余移相變壓器給其供電；兩臺鉆井變頻配電板間通過聯絡開關橫向供電，鉆井輔助設備配電采用兩臺獨立的440V鉆井輔助配電板通過三臺變壓器進行分區供電；中壓配電板split的主電源由四個鉆井變壓器的次級繞組提供給鉆井交換機，整個供電系統包括鉆井供電系統一和鉆井供電系統二，該二個鉆井供電系統為變頻供電系統；每個鉆井供電系統的鉆井變壓器初級側電源由11KV高壓配電板提供；鉆井變壓器有兩組次級繞組，每組提供三相電源，這兩個繞組相位有30度相位差，每四個鉆井變壓器輸出錯開7.5度相位；每個鉆井交換機是由兩個12脈沖變流器的支持，將在提供24脈沖運行模式時，高壓電源HV聯網關閉，高壓電源HV系統與單母線運行；每個鉆井變壓器次級繞組通過一個三相二極管整流器組件連接到一個額定2500A空氣斷路器(ACB)；在空氣斷路器(ACB)中的二極管整流組件成對操作，即在空氣斷路器(ACB)中的二極管整流組件會在指令下成對被關閉，以減少總諧波失真(THD)；在6脈沖模式操作時，該整個供電系統不可只有一個單一的空氣斷路器(ACB)完成關閉操作；如果限定直流線路以可用于相應鉆井變壓器最大供電的可用功率從一個變壓器/轉換器裝置供電時，直流線路的每個交換機通過一個或兩個其變壓器/轉換器布置來提供；每個變壓器均有一個橋間反應器，從每個變壓器輸出的直流繞組/整流器是通過橋間反應器繞組連接到公共電路，每個橋間反應器從交換機DC隔離鏈接通過6300A兩極關閉負載隔離；每個鉆井供電系統有一個6300A DC隔離，使整個供電系統運作時，可用性電源是有限的；如果兩個隔離器都斷開直流電路后就會被連接在一起，完整VFD系統可以從任意兩個鉆井變壓器供電，正常操作是兩個隔離器處于打開位置；每個6脈沖整流器組件的二極管由一個有熔絲指示開關高速半導體保險絲保護與熔斷，如果保險絲熔斷指示器檢測到相關聯的設備的一對ACB的將被跳閘行程傳入，該空氣斷路器(ACB)將跳閘，鉆井變壓器供應空氣斷路器(ACB)的每個6脈沖整流器組件將通過離心冷卻風扇進行冷卻，冷卻風扇馬達將由小型斷路器和熱過載保護，在每個二極管散熱器總成轉換器的前三個二極管上配有溫度監測裝置，這些6脈沖整流器組件、鉆井變壓器、冷卻風扇馬達和二極管散熱器總成轉換器設備都連接到PLC以使高溫通過的設備負載減少；每個變頻鉆井交換機都配440V輔助電源；兩個外部440V輔助電源被連接到切換電路中的每個交換機，440V輔助電源動態伺服配置，直到該鉆井供電系統的部分電源發生故障時440V輔助電源轉入正常工作狀態；該切換電路將自動從鉆井供電系統的前部和后部進行動態440V輔助電源的系統供電；440V輔助電源電相互聯鎖，以確保其中任意一個正常的輸出功率在任一時刻進入輔助工作狀態；440V輔助電源將電力提供給工作/備用冷卻泵，二極管轉換器通過降壓控制變壓器風扇和120V變頻器的風扇冷卻；每個變頻鉆井交換機有兩個單獨的220V電源，一個來自220V UPS，另一個來自應急配電板，均在位于每個變頻結束的控制部分終止鉆井供電系統；鉆井驅動系統提供UPS的供電電源，支持控制旋鈕和儀表通電和工作；當主電源連接成功時，VFD需要10秒來完成通電，驅動器將準備就緒；當輔助電源連接成功時，變頻器冷卻系統將開始發揮作用；如果在整個操作溫度范圍內輔助電源連接不成功時可由VFD進行穿越；當主電源故障，直流接觸器將保持關閉，直到DC鏈接電壓衰減到小于850V；當DC連接電壓低于850V的直流母線接觸器將被打開，直到預充電完成信號復位，預充電完成信號復位后40秒并達到540V；當DC連接電壓變得正常并上電時，預充電完整的信號允許VFD復位。