第一节 海洋石油工程电气技术的发展概况 1
第一章 概论 1
第二节 海洋石油工程电气设备的环境条件 2
第三节 海洋石油工程电气技术的内容 3
第四节 海洋石油工程电气设备通用规范和标准 5
第五节 海洋石油工程电气设备防爆安全 6
第六节 防爆电气设备的防冷凝 12
第二章 供配电系统 16
第一节 供配电系统基本参数的选择 16
一、线制 16
二、电制 18
三、电压等级 19
四、频率 20
第二节 50Hz、380V与60Hz、440V两种不同电制电动机的互换性 21
二、转矩 22
一、温升 22
三、离心泵、通风机和空压机使用问题 24
第三节 电力网 24
一、主电网 24
二、应急电网 31
三、临时应急照明电网 31
四、弱电电网 31
第四节 短路电流计算 32
一、短路电流计算目的 32
二、短路电流计算电路的确定 33
三、短路电流峰值的计算 34
四、相对单位的应用 36
五、短路电流简化的计算方法 38
六、极限短路电流水平降低短路电流的措施 40
七、采油平台短路电流计算实例 41
八、钻井平台短路电流计算实例 45
九、母线的选用和验算 69
十、自动开关动作校验 71
第五节 配电网络 72
一、配电网络的种类 72
二、一次配电电网的接线方式 72
三、重要设备的供电方式 74
四、分配电箱设置原则 74
五、配电系统图 75
第六节 配电装置 77
一、概述 77
二、框架式空气断路器 78
三、装置式空气断路器 86
四、熔断器 88
五、互感器 89
六、电气测量仪表 90
七、汇流排 95
八、总配电板 96
九、应急配电板 97
十、充放电板 97
十一、区域配电板和分配电板 99
十二、岸电箱和其它电板 100
第七节 潜油电泵配电装置 100
一、主要参数 100
二、潜油电泵电气配套 101
三、控制屏工作原理 116
第八节 电缆的特性及选择 120
一、对电缆的基本要求 120
二、海洋石油工程用电缆特性 120
三、电缆电压等级和材料特性 123
四、CCS、IEC和各船级社的要求 124
五、船用电缆牌号 125
六、电缆的选择 126
七、电动钻机专用电缆的选择 127
八、电缆的允许电流 131
九、电网电压偏移的计算 134
第九节 蓄电池 138
一、蓄电池供电范围 138
二、酸性蓄电池 139
三、碱性蓄电池 142
四、蓄电池组容量的计算 144
第三章 电站发电机的选择与容量的确定 145
第一节 电站的特点和可靠性 145
一、电站的特点 145
二、电站的可靠性和生命力 147
第二节 海洋石油工程运行工况及用电设备分类 148
一、运行工况 148
一、负荷分类 149
二、用电设备的分类 149
第三节 按三类负荷法确定电站容量 149
二、电动机负荷系数的计算方法 150
三、负荷系数和同时系数的确定 152
四、负荷表的编制方法及实例 154
第四节 按需要系数法确定电站容量 165
一、计算方法 165
二、计算步骤及实例 167
第五节 按概率法计算钻井平台的电站容量 173
一、表格统计法 173
二、公式计算法 174
第六节 钻井平台电站柴油机与发电机的合理匹配 178
一、机组运行特点 178
二、机组匹配的计算 181
一、可控硅电动钻机用的发电机运行特点 182
第七节 钻井平台的发电机特殊性 182
二、电动钻机用发电机的技术要求 183
三、国外典型的钻井平台使用的发电机 184
四、电动钻机使用的发电机选用原则 185
第四章 电力系统保护 187
第一节 概述 187
一、海洋石油工程电力系统保护的特点 187
二、对保护装置的基本要求 188
三、电力系统保护的内容 189
第二节 选择切断保护方式 190
一、选择切断保护原则 190
二、选择切断的条件 193
第三节 保护装置的特性 196
一、空气断路器的动作特性 196
二、装置式断路器的动作特性 198
四、熔断器的动作特性 200
三、限流断路器的动作特性 200
第四节 发电机回路的保护 202
一、过载保护 202
二、外部短路保护 203
三、内部短路保护 207
四、逆功率保护 208
五、欠电压保护 210
六、自动卸载保护 211
第五节 馈电回路的保护 213
一、汇流排联络开关的保护 213
二、电力和照明变压器的保护 215
三、照明和电热回路的保护 216
四、岸电回路的保护 218
五、电动机回路的保护 218
一、并联运行的条件 229
第一节 发电机组并联运行 229
第五章 电站自动控制 229
二、并车的方法 230
三、手动准同步并车方法 231
四、电抗器并车方法 235
五、自动准同步并车方法 237
六、SLCB动力一号平台天然气发电机组并车实例 241
七、钻井平台柴油发电机组并车实例 243
第二节 电压和无功功率的自动调整 244
一、“海规”对供电质量的要求 244
二、电压自动调节器的基本原理 245
三、不可控相复励自励恒压装置 246
四、国产TA-F型可控相复励自励恒压装置 251
五、日本VZRAB型无刷同步发电机的电压自动调节器 254
六、德国1FC5型同步发电机的电压自动调节器 256
七、美国SR系列电压自动调节器 259
八、并联发电机间无功负荷自动分配 267
第三节 频率和有功功率的自动调整 272
一、“海规”对原动机调速性能的要求 272
二、发电机频率变化的原因 274
三、表盘式液压调速器 275
四、电子调速器的基本原理 275
五、2301电子调速器线路分析 280
六、2301电子调速器常见故障的排除 294
第四节 电站自动卸载控制装置 296
一、概述 296
二、ZFX-1型自动卸载控制装置 297
三、进口船舶上的自动卸载装置 300
第五节 应急发电机的自启动装置 302
一、概述 302
二、钻井平台应急发电机自启动装置 303
三、一般海洋石油装备应急发电机自启动装置 304
一、电站综合自动化的内容 308
第六节 电站综合自动化 308
二、胜利二号钻井平台电站自动化原理 312
三、胜利232三用工作船计算机控制电站 322
第六章 电动钻机 331
第一节 电动钻机的负荷特性 331
一、钻井绞车 331
二、转盘 332
三、泥浆泵 334
四、挖土机特性 334
五、电动钻机控制系统的基本要求 336
第二节 电动钻机基本参数的计算 336
一、主电路 336
二、绞车的动态参数计算 337
三、转盘的动态参数计算 342
四、泥浆泵的动态参数计算 344
一、电动钻机控制系统概述 345
第三节 电动钻机控制原理 345
二、电动钻机直流控制系统 346
三、直流控制系统启动和逻辑状态 347
四、司钻控制台 349
五、泥浆泵控制台 351
六、绞车和转盘控制系统 354
第四节 可控硅变流器原理 359
一、可控硅桥 360
二、直流调节电路原理 362
三、触发电路原理 370
第五节 电动钻机用的真流电动机的特殊性 373
一、直流电动机的特点 373
二、评价直流电动机的功率方程式 375
三、国外典型的直流电动机 377
一、工作原理 379
第六节 电磁涡流刹车 379
二、接线方式 381
三、常见故障的诊断与处理 386
第七章 典型船用机械自动控制 387
第一节 概述 387
一、船用机械的分类 387
二、起重机 388
三、锚机 391
第二节 继电接触器控制起重机 394
一、分析控制线路的方法 395
二、控制线路的工作原理 395
第三节 可控硅变频控制起重机 399
一、起升机构带有双速电动机的直接变频调速系统 399
二、回转机构带有双速电动机的直接变频调速系统 401
第四节 可控硅控制锚机、绞缆机 401
第五节 燃油锅炉自动控制 406
第六节 锚机、起重机自动控制系统调试 409
一、锚机自动控制系统调试 409
二、起重机自动控制系统调试 414
第七节 自升式平台电动升降船装置自动控制 417
一、电动升降船装置 418
二、升船电功率的计算 421
三、降船功率与负功率 423
四、对电动升降船装置控制线路的评价 425
第八章 电气照明 426
第一节 照明种类 426
第二节 照明标准 427
一、适合性 427
二、显色指数 428
三、照度 428
一、光源的选择 429
第三节 照明光源和灯具的选择 429
二、灯具的选择 430
三、应急照明 431
第四节 照明的安装与调试 431
一、照明供电系统 431
二、照明灯具的安装 432
第九章 电伴热 433
第一节 概述 433
一、电拌热与电加热的区别 433
二、电伴热的优点 433
三、电热带应用的场合 434
第二节 电伴热工作原理 434
一、单相恒功率电热带 434
二、三相恒功率电热带 436
三、高温电热带和船用电热带 438
四、自限式电热带 439
五、挠性电热板 441
第三节 电热带选型计算 442
一、管道阀门电热带选型计算 442
二、容器罐体电热带的造型计算 444
附录 447
附录1 常见国际、国外标准代号 447
附录2 船舶电气标准目录 452
附录3 船舶产品电气专用图纸及技术文件专用分类号编制规则 452
附录4 优先数的模数 455
附录5 基本电气额定值 457
附录6 温度、湿度、大气压力对电气装置的影响 460
附录7 船用交流低压配电板通用技术条件(GB11634-89) 460
附录8 船用电机基本技术要求(GB7060-86) 474
主要参考文献 498
附录9 中华人民共和国船舶行业标准海洋平台变压器(CB/T3528-93) 499