石油天然氣井場電氣安全技術(shù)規(guī)范

1、q/ q/sycqz 川慶鉆探工程有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) q/sycqz 0382008 代替q/cnpc-cy 6142001 石油天然氣井場電氣安全技術(shù)規(guī)范20080825發(fā)布 20080925實施川慶鉆探工程有限公司 發(fā) 布2q/sycqz 0382008目 次前言ii1 范圍12 規(guī)范性引用文件13 電氣安裝技術(shù)的基本原則14 防爆標(biāo)準(zhǔn)15 系統(tǒng)接地及安全技術(shù)要求規(guī)范26 等電位聯(lián)結(jié)規(guī)范67 浪涌抑制保護系統(tǒng)規(guī)范78 供電接口79 電氣設(shè)備運行監(jiān)督及運行報表810 附加說明9參考文獻10iq/sycqz 0382008前 言石油天然氣井場電氣安全技術(shù)規(guī)范對石油天然氣井場電氣、儀器及電氣安裝工

2、程的安全技術(shù)要求進行了規(guī)范，同時作為石油天然氣井場其它電氣及儀器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)按gb/t 1.1-2000標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則、gb/t 1.2-2002標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法進行編寫和表述。本標(biāo)準(zhǔn)由川慶鉆探工程有限公司提出。本標(biāo)準(zhǔn)由川慶鉆探工程有限公司機械與裝備專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：川慶鉆探工程有限公司裝備處、川西鉆探公司裝備部、川東鉆探公司裝備部。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王豫、王黎清、王五一、譚昌兵、張建。q/sycqz 0382008石油天然氣井場電氣安全技術(shù)規(guī)范1 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了石油天然氣井場電氣、儀器安全技術(shù)的基本原則和措施。本標(biāo)準(zhǔn)適用于石油及

3、天然氣鉆井井場、試油和修井作業(yè)的電氣、儀器及電氣安裝工程。2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本規(guī)范的引用而成為本規(guī)范的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本規(guī)范。然而，鼓勵根據(jù)本規(guī)范達成的協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本規(guī)范。sy/t 10041-2002 石油設(shè)施電氣設(shè)備安裝一級一類和二類區(qū)域劃分的推薦作法 3 電氣安裝技術(shù)的基本原則3.1 防爆標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化，即根據(jù)合理的防爆標(biāo)準(zhǔn)，選擇正確的防爆型式、氣體組別和溫度組別，保證設(shè)備的防爆性能。3.2 系統(tǒng)接地及安全技術(shù)要求的規(guī)范化，即執(zhí)行

4、統(tǒng)一的tn-s/tn-c-s系統(tǒng)接地和安全技術(shù)要求。3.3 等電位聯(lián)結(jié)的規(guī)范化，即執(zhí)行統(tǒng)一的井場、生活區(qū)、錄井等總等電位聯(lián)結(jié)。3.4 浪涌抑制保護系統(tǒng)規(guī)范化，即實行統(tǒng)一的外部浪涌保護、內(nèi)部浪涌保護、諧波抑制措施。3.5 供電接口的規(guī)范化，即實現(xiàn)統(tǒng)一的供電接口，確保井場供電的規(guī)范性。3.6 電氣設(shè)備運行監(jiān)控、檢查及維護報表的規(guī)范化。4 防爆標(biāo)準(zhǔn)4.1 防爆區(qū)域的劃分標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行sy/t 10041-2002。4.2 防爆資質(zhì)鉆機防爆電氣設(shè)備應(yīng)具有合格的防爆資質(zhì),即防爆電氣設(shè)備的防爆合格證，與合格證對應(yīng)的防爆取證總裝圖紙。防爆電氣產(chǎn)品或銘牌上，應(yīng)有紅色的ex標(biāo)志。產(chǎn)品銘牌上還應(yīng)防爆類型、溫度組別、氣體

5、組別、外殼防護等級和防爆合格證編號。防爆產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與尺寸，應(yīng)符合防爆取證總裝圖紙要求。4.3 距井口30 m以內(nèi)電氣設(shè)備防爆標(biāo)準(zhǔn)的選擇執(zhí)行。4.3.1 司控房電氣設(shè)備4.3.1.1 房內(nèi)電氣柜、臺等采取正壓防爆型式，并引入潔凈和安全的氣源。4.3.1.2 房內(nèi)頂驅(qū)普通操作臺和hmi（人機界面）操作臺等應(yīng)采正壓防爆，并引入潔凈和安全的氣源。4.3.1.3 房內(nèi)電控觸摸屏、頂驅(qū)觸摸屏、鉆井參數(shù)顯示屏、工業(yè)電視監(jiān)視屏等應(yīng)為本安防爆。4.3.1.4 房內(nèi)電子防碰顯示設(shè)備應(yīng)為防爆型。4.3.1.5 房內(nèi)照明燈具應(yīng)為防爆型。4.3.1.6 房內(nèi)空調(diào)及照明開關(guān)等均為防爆型，并采用電纜穿管敷設(shè)。4.3.1.7

6、房內(nèi)錄井終端應(yīng)為防爆型。4.3.1.8 房內(nèi)其它電氣設(shè)備均為防爆型。4.3.1.9 司鉆房各種外部電源防爆接插件選用無火花防爆型接插件。4.3.1.10 司鉆房信號接插件可選用防爆接插件。4.3.1.11 房內(nèi)電氣設(shè)備外殼應(yīng)統(tǒng)一接到司鉆房局部等位聯(lián)結(jié)端子上，再統(tǒng)一與井場總等電位聯(lián)結(jié)母線連接。4.3.2 絞車和轉(zhuǎn)盤電機4.3.2.1 電機位于api一級1類以外及api一級2類以內(nèi)區(qū)域時，其風(fēng)機應(yīng)為防爆型，且風(fēng)機進氣口應(yīng)位于api一級2類以外區(qū)域。4.3.2.2 電機整體采用正壓防爆型式或達到正壓防爆效果，電機外殼防護等級ip44。氣源應(yīng)為安全潔凈的空氣。4.3.3 綜合錄井房布置在距井口25 m

7、 以內(nèi)時，應(yīng)使用正壓型防爆綜合錄井房。4.3.4 壓風(fēng)機房/發(fā)電房4.3.4.1 照明應(yīng)采用防爆燈具，穿管敷設(shè)電纜。4.3.4.2 電線敷設(shè)應(yīng)滿足防爆要求，一般不允許有中間接頭。如果使用中因電纜損壞，需要中間接頭，應(yīng)對中間接頭進行環(huán)氧樹脂密封和熱縮管保護處理。4.3.4.3 照明控制應(yīng)采用防爆照明開關(guān)。4.3.4.4 發(fā)電房應(yīng)距井口30 m以上。4.3.5 vfd/mcc房4.3.5.1 出線柜快速接插件應(yīng)采用防爆型。4.3.5.2 現(xiàn)場總線連接應(yīng)采用防爆接插件。4.3.6 井場照明設(shè)備的防爆等級4.3.6.1 井場照明防爆熒光燈具4.3.6.1.1 防爆型式為復(fù)合防爆，即燈具增安殼內(nèi)行程開關(guān)

8、、電子鎮(zhèn)流器及燈管均為防爆型電子元件。4.3.6.1.2 增安型防爆燈具布置在api一級2類區(qū)域或不分類區(qū)域。4.3.6.1.3 隔爆型防爆燈具布置在api一級1類、2類和不分類區(qū)域。4.3.6.1.4 增安型燈具的氣體組別不低于iic，溫度組別不低于t5。4.3.6.1.5 隔爆型燈具的氣體組別不低于iib，溫度組別不低于t4。4.3.6.2 井場投光燈具4.3.6.2.1 防爆型式為隔爆或增安。4.3.6.2.2 氣體組別和溫度組別同4.3.6.1.54.3.7 井場防爆盒、箱4.3.7.1 平蓋接線盒4.3.7.1.1 用于接線用的平蓋防爆分線盒應(yīng)采用隔爆型，用于穿線用的平蓋穿線盒可采用

9、增安型或隔爆型。4.3.7.1.2 防爆區(qū)域內(nèi)用于防爆型防雷器的防爆盒，應(yīng)為隔爆型，其氣體組別和溫度組別同4.3.6.1.6。4.3.7.2 井場防爆箱4.3.7.2.1 防爆箱包括各種接插箱、控制箱、離心機變頻控制箱、振動篩電控箱、盤剎電控箱、閥島電控箱、頂驅(qū)控制箱以及各種操作控制箱等。4.3.7.2.2 防爆箱的防爆型式應(yīng)滿足相應(yīng)防爆區(qū)域的防爆要求。4.3.7.2.3 api一級1類區(qū)域應(yīng)采用隔爆型或本安型防爆箱。4.3.7.2.4 api一級2類區(qū)域可選用隔爆型、增安型（復(fù)合）、正壓型等防爆箱，正壓型防爆箱應(yīng)引入潔凈安全的氣源。4.3.7.2.5 防爆箱的氣體組別和溫度組別及外殼防護等級

10、應(yīng)滿足防爆要求。4.3.7.3 儲油罐應(yīng)在距離井口30 m以上，距發(fā)電房20 m以上的安全位置。5 系統(tǒng)接地及安全技術(shù)要求規(guī)范5.1 本規(guī)范規(guī)定了石油鉆機系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求，其目的是保障人和設(shè)備的安全。本規(guī)范適用于本標(biāo)準(zhǔn)頒布后的石油天然氣井場220/380v電網(wǎng)。5.2 石油天然氣井場220/380v電網(wǎng)的系統(tǒng)接地型式為tn-c-s或tn-s型。tn-c-s系統(tǒng)即系統(tǒng)中一部分線路的中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體是合一的，tn-s系統(tǒng)即整個系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護導(dǎo)體是分開的。tn-s系統(tǒng)適用于新制鉆機，tn-c-s系統(tǒng)適用于在用鉆機。5.3 機械鉆機和轉(zhuǎn)盤電驅(qū)動鉆機的系統(tǒng)接地型式系統(tǒng)接地型式見圖1、

11、圖2。圖1 機械和轉(zhuǎn)盤電驅(qū)動鉆機的tn-c-s系統(tǒng)圖2 機械和轉(zhuǎn)盤電驅(qū)動鉆機的tn-s系統(tǒng)5.4 電驅(qū)動鉆機系統(tǒng)接地型式5.4.1 發(fā)電房帶并車裝置的系統(tǒng)接地型式見圖3、圖4。圖3 發(fā)電房帶并車裝置的tn-c-s系統(tǒng)圖4 發(fā)電房帶并車裝置的tn-s系統(tǒng)5.4.2 發(fā)電房不帶并車裝置的系統(tǒng)接地型式見圖5、圖6。圖5 電控房帶并車裝置的tn-c-s系統(tǒng)圖6 電控房帶并車裝置的tn-s系統(tǒng)5.5 對系統(tǒng)接地的安全技術(shù)要求5.5.1 基本要求5.5.1.1 系統(tǒng)接地為采用自動切斷供電這一間接接觸防護措施提供了必要的條件。為保證自動切斷供電措施的可靠和有效，要求做到：a) 當(dāng)動力或照明回路發(fā)生“相碰殼”

12、或“相碰保護導(dǎo)體”故障時，所配置的保護電器應(yīng)能自動切斷發(fā)生故障部分的供電，且持續(xù)存在的預(yù)期接觸電壓不大于50v；b) 在與系統(tǒng)接地型式有關(guān)的某些情況下，不論接觸電壓大小，切斷時間允許放寬到不超過5s；c) 電氣裝置的“殼”（即外露可導(dǎo)電部分），都應(yīng)通過保護導(dǎo)體pe或保護中性導(dǎo)體pen與接地極相連接，以保證故障回路的形成；d) 凡可被人體同時觸及的“殼”（即外露可導(dǎo)電部分），應(yīng)連接到同一接地系統(tǒng)。5.5.1.2 系統(tǒng)中應(yīng)盡量實施總等電位連接，詳見第6章等電位聯(lián)結(jié)的規(guī)范化內(nèi)容。5.5.1.3 不得在保護導(dǎo)體pe回路中裝設(shè)保護電器和開關(guān)，但允許設(shè)置只有工具才能斷開的連接點。5.5.1.4 保護導(dǎo)體p

13、e材料只能采用銅芯或鋁芯導(dǎo)體。5.5.1.5 電氣裝置的“殼”（即外露可導(dǎo)電部分）不得用作保護導(dǎo)體的串聯(lián)過渡點。5.5.1.6 保護導(dǎo)體pe必須有足夠的截面，其截面可以用下述方法之一確定：a) 截面必須不小于表1中的相應(yīng)值。表1 保護套體的截面選擇電氣裝置中相導(dǎo)體的截面相應(yīng)保護導(dǎo)體pe的最小截面s16s16s3516s35s/2注1：按表選取的截面若不是標(biāo)稱值，則應(yīng)采用最接近它的又比它大的截面標(biāo)稱值。注2：表1中所列的數(shù)值只在保護導(dǎo)體的材質(zhì)與相導(dǎo)體的材質(zhì)相同時才有效。若材質(zhì)不同，則所選取的截面積的導(dǎo)體的電導(dǎo)應(yīng)與按表1所選取的截面積的導(dǎo)體的電導(dǎo)相同。b) 單根保護導(dǎo)體的截面不得小于以下數(shù)值：有機

14、械保護時，2.5 mm2，沒有機械保護時，4 mm2。注：包含在供電電纜中的保護導(dǎo)體以及電纜外護物作保護導(dǎo)體的可以不受上述限制。5.5.1.7 連接保護導(dǎo)體pe或保護中性導(dǎo)體pen時，必須保證良好的電氣連續(xù)性。遇有銅導(dǎo)體與鋁導(dǎo)體相連接和鋁導(dǎo)體與鋁導(dǎo)體相連接時，更應(yīng)采取有效措施（如使用專用連接器）防止發(fā)生接觸不良等故障。5.5.2 井場接地系統(tǒng)除滿足上面的要求外，還應(yīng)滿足下述要求：5.5.2.1 系統(tǒng)中所裝設(shè)的斷路器的特性和回路的阻抗應(yīng)滿足公式（1）所表達的條件，以保證在電氣裝置內(nèi)的任何地方發(fā)生相導(dǎo)體與保護導(dǎo)體（或外露可導(dǎo)電部分）之間的阻抗可以忽略不計的故障時，保護電器能在規(guī)定的時間內(nèi)切斷其供電

15、。 zsiau0 (1)式中：zs故障回路的阻抗，； ia保證斷路器在規(guī)定時間內(nèi)自動動作切斷供電的電流，a； u0對地標(biāo)稱電壓，v。公式（1）中與ia有關(guān)的切斷供電時間系指：a) 對于通過插座供電的末端回路或不用插座而直接向i類手持式設(shè)備（或運行時需用手移動的設(shè)備）供電的末端回路為不超過0.4s；b) 對于配電回路或只給固定設(shè)備供電的末端回路，為不超過5s。5.5.2.2 系統(tǒng)主要由過電流保護電器即斷路器提供電擊防護。如使用過電流保護電器不能滿足5.4.2.1條的要求時，則應(yīng)采用輔助等電位聯(lián)結(jié)措施，也可增設(shè)漏電保護器或采取其它間接防護措施來滿足要求。5.5.2.3 井場低壓配電常用橡套軟電纜規(guī)

16、格見表2。6 等電位聯(lián)結(jié)規(guī)范6.1 井場總等電位聯(lián)結(jié)范圍6.1.1 井場內(nèi)凡涉及到設(shè)備運行及用電安全的金屬構(gòu)件，采用總等電位聯(lián)結(jié)母線進行聯(lián)結(jié)。6.1.2 總等電位聯(lián)結(jié)母線統(tǒng)一為完整的截面積為25 mm2的銅芯導(dǎo)體或35 mm2的鋁芯導(dǎo)體。6.1.3 總等電位聯(lián)結(jié)母線總長150 m 。6.1.4 與金屬構(gòu)件的聯(lián)結(jié)應(yīng)可靠，應(yīng)減小導(dǎo)線上的分布電感值。6.1.5 井場發(fā)電房、vfd房、mcc房、頂驅(qū)房、泥漿循環(huán)罐、電纜槽、井架底座以及生活區(qū)營房及設(shè)備金屬構(gòu)件等各處應(yīng)焊固專用連接螺栓，通過等電位聯(lián)結(jié)母線組成井場或生活區(qū)總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)。發(fā)電房、vfd房、頂驅(qū)房、mcc房、綜合錄井房、地質(zhì)房、隊長室及會議

17、室等需要預(yù)防直擊雷損害的重要金屬構(gòu)件，應(yīng)在房體對角處同時與總等電位聯(lián)結(jié)母線進行兩處聯(lián)結(jié)。表2 井場低壓配電常用橡套軟電纜規(guī)格推薦表種類型號/規(guī)格在用鉆機新鉆機動力電纜ycw350+125ycw350+225ycw335+116ycw335+216ycw325+116ycw325+216ycw316+116ycw316+216ycw310+110ycw310+210ycw36+16ycw36+26ycw34+14ycw34+24ycw32.5+12.5ycw32.5+22.5照明電纜yzw32.5注：電纜顏色規(guī)定為，相線依次為紅、黃、綠，n線為黑色，pe為黃綠雙色。6.1.6 營房內(nèi)應(yīng)安裝局部等

18、電位聯(lián)結(jié)端子，將室內(nèi)主要電氣設(shè)備和人體能同時觸及的外露可導(dǎo)電部分、pe以及裝置外的可導(dǎo)電部分互連。6.1.7 井場等電位連接電阻需要進行每月測試，其阻值應(yīng)達到標(biāo)準(zhǔn)。6.1.8 等電位聯(lián)結(jié)母線應(yīng)在井場后場、vfd房、頂驅(qū)房、錄井房處重復(fù)接地，工頻接地阻值應(yīng)不大于4歐。6.2 錄井總等電位聯(lián)結(jié)參見q/sycqz 037-2008石油天然氣防雷技術(shù)規(guī)范7 浪涌抑制保護系統(tǒng)規(guī)范7.1 概述浪涌抑制保護包括外部浪涌（即防雷）、內(nèi)部浪涌（即操作過電壓等）、諧波和過電壓。本標(biāo)準(zhǔn)只涉及到外部浪涌和內(nèi)部浪涌保護。7.2 外部浪涌保護見石油天然氣井場防雷技術(shù)規(guī)范。7.3 內(nèi)部浪涌保護采取內(nèi)部浪涌過電壓保護的重要設(shè)

19、備，包括電控房plc電源模塊、工控機交流電源、8 供電接口8.1 機械和轉(zhuǎn)盤電機電驅(qū)動鉆機供電接口。8.1.1 發(fā)電房接口見圖7。圖7 機械和轉(zhuǎn)盤電驅(qū)動鉆機發(fā)電房接口a) 井控房、場地照明及電磁渦流剎車等特殊用電設(shè)備在mcc總開關(guān)前端取電，確保在總開關(guān)斷開時仍保持向特殊用電設(shè)備供電；b) 倒車型主、輔發(fā)電機組應(yīng)具有電氣互鎖功能，確保安全供電；c) 并車型發(fā)電機組可采取自動或半自動并車裝置控制主輔發(fā)電機柜總開關(guān)；d) 井場動力、照明、電控動力及通訊等接口集中到vfd/mcc房出線柜。8.2 電動鉆機供電接口8.2.1 發(fā)電房內(nèi)除充電機外，其余用電均來自電控房。8.2.2 場場照明、電磁渦流剎車及

20、遠(yuǎn)控房等用電設(shè)備在電控房內(nèi)mcc總開關(guān)前端取電。8.2.3 其余用電均在mcc柜取電以及通過mcc房出線柜供電。8.3 井場動力和單相設(shè)備的供電8.3.1 生活區(qū)（2400a）、打水房（1400a）、綜合錄井（1100a）、前場配電（1150a）等采用“三相+n+pe”供電，可通過銅排、連接銅螺栓或快速插接件出線。8.3.2 單相及備用單相設(shè)備配電采用“一相+n+pe”配線，并通過快速插接件出線。8.3.3 在距井口30m以外的前場，安裝的100a明裝配電箱，在1號泥漿罐防爆插接箱處取電。9 電氣設(shè)備運行監(jiān)督及運行報表9.1 運行監(jiān)督9.1.1 井隊值班領(lǐng)導(dǎo)巡檢重點a) 電氣崗位、電氣設(shè)備操作

21、規(guī)程及維護保養(yǎng)規(guī)章等各種制度的執(zhí)行情況；b) 供電系統(tǒng)的巡檢情況和日常維護情況；c) 本隊或外協(xié)單位用電設(shè)施的安全運行情況；d) 電氣設(shè)備的操作人員掌握電氣安全技術(shù)基本知識的情況；e) 電氣設(shè)備崗位的當(dāng)班操作人員監(jiān)護執(zhí)行和記錄情況；f) 處理本隊供電范圍內(nèi)的安全電氣隱患和事故，對解決不了的要做好記錄，并及時向上級主管部分匯報。9.1.2 對井隊當(dāng)班電工的要求a) 搞好井場內(nèi)外電氣設(shè)施的維護、保養(yǎng)和系統(tǒng)參數(shù)檢測，參與電氣設(shè)施的巡檢工作；b) 了解本隊及外來施工單位和協(xié)作單位的用電性質(zhì)，負(fù)荷功率，安全保證措施等情況，并制定其應(yīng)急預(yù)案；c) 檢查外來施工單位電氣裝置的安全與絕緣、漏電保護裝置是否齊全

22、、可靠；d) 確定井場用電設(shè)備的供電位置和接入方式，并組織安裝及正常供電；e) 檢查臨時供電線路，及時排除井場內(nèi)外電氣方面的安全隱患。9.1.3 運行監(jiān)督的基本要求a) 供水系統(tǒng)的取水點的儲水量或水流量是否充足；b) 供水電機外殼無過熱、轉(zhuǎn)動平衡無異響，壓力表指示正常，輸水管道無漏、斷現(xiàn)象；c) 發(fā)電機組機體溫度正常、無異響。輸出電纜無過熱現(xiàn)象。儀表指示的電壓、頻率、三相電流輸出的不平衡量規(guī)定值；d) 觀察發(fā)電機組的輸出功率變化情況，若超過額定功率的90 % 而工作時間在30 min以上時，應(yīng)起動備用發(fā)電機，重新分配輸出功率；e) 發(fā)電機、電動機、變壓器、配電器、配電屏、控制開關(guān)、起動裝置、饋電線路、防爆燈具、系統(tǒng)接地及保護裝置、漏電保護裝置等電氣設(shè)施應(yīng)齊全、完好、工作正常；f) 電氣設(shè)備外殼應(yīng)無塵土，油垢及設(shè)備周圍有礙安全運行的雜物和易燃物品；g) 檢查停電線路的各電器件連接點有無松動、過熱和燒焦現(xiàn)象，保護接零和保護接地線是否緊固、完整；h) 電動機及傳動裝置的保護罩有無松動、變形現(xiàn)象，電氣設(shè)備、防爆燈具的固定螺栓是否緊固，防爆接插件是否到位，內(nèi)部有無進水現(xiàn)象。防爆電器的外殼、螺栓是否擰緊無裂紋；i) 變壓器等充油型電器的油位、油色、油溫等應(yīng)符