CN203813513U - 油气站场千瓦级成套电源设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油气站场千瓦级成套电源设备，包括橇装房体，所述橇装房体分隔成配电房和发电机房，在配电房内设置有不间断电源设备和低压配电设备，在发电机房内设置有发电机组；在橇装房体外设置有燃料***橇；在橇装房体内设置有暖通设备、照明灯具及火灾探测报警***；在橇装房体外壁设置有电缆插接设备。冗余设置小容量内燃机发电设备，优化发电机运行过程控制，提高内燃机发电设备的供电可靠率；利用在线式不间断电源设备的中间储能和静态开关技术，降低发电机切换和短时停电对油气站场用电设备的影响；集成采用橇装房结构、一体化和快速插拔技术，实现电源设备的即插即用；可较为经济地满足无人值守油气站场设备的千瓦级用电要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源设备，尤其是涉及一种油气站场千瓦级成套电源设备。
背景技术
石油天然气工程的站场大部分位于偏远地区，地貌特征多为山区、丘陵、戈壁沙漠。常规设计中，当站场用电负荷在千瓦级以下时，可采用太阳能光伏发电、热电偶发电或密闭循环蒸汽发电机等小容量发电方案，或采用架空电力线路外供电方案；当站场用电负荷在千瓦级以上时，上述小容量发电设备的容量受限，而通常内燃机发电不易在无人值守的油气场站实现，微型透平发电设备能够满足无人值守的操作方式但进口设备投资较高，一般采用架空电力线路外供电方案。
太阳能光伏发电、热电偶发电或密闭循环蒸汽发电机等小容量发电设备的能量转换效率较低，容量受限，当油气站场的用电设备功率在千瓦级以上，特别是存在电动机驱动的用电设备时，发电设备并联数多、占地面积大、投资高，在供电方案技术经济比选中不占优势。
对分布广泛的石油天然气工程站场，多采用10kV或35kV架空电力线路供电方案。但相对于较长距离的送电线路，单个负荷点用电量小，供电设施尤其是架空电力线路的投资占比大；另外针对滚动开发、分期实施的项目，架空电力线路重复利用率低，设计和施工周期长，存在一定的适应性问题；气象环境条件也对架空电力线路的运行存在一定影响。
对于无人值守的油气站场，内燃机发电机组因需要一定检修维护工作量，常作为备用电源，与外部电网提供的主供电源配合，以提高站场用电设备的供电可靠性。
近年来，分布式发电技术和站场设备橇装化技术的日益成熟，为油气站场千瓦级成套电源方案的实施提供了可行性。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种油气站场千瓦级成套电源设备，结合无人值守油气站场工艺、控制和安全设备的用电需求，将冗余设置的自动化柴油或天然气发电机组，与在线式交流或直流不间断电源设备、低压配电设备集成在橇装小屋中，减少现场安装及配管接线，采用一体化、防电磁干扰、散热通风等技术，提供即插即用的油气站场千瓦级成套电源设备。
本实用新型的技术方案是：一种油气站场千瓦级成套电源设备，包括橇装房体，所述橇装房体分隔成配电房和发电机房，在配电房内设置有不间断电源设备和低压配电设备，在发电机房内设置有发电机组；在橇装房体外设置有燃料***橇；在橇装房体内设置有暖通设备、照明灯具及火灾探测报警***；在橇装房体外壁设置有电缆插接设备。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：冗余设置小容量内燃机发电设备，优化发电机运行过程控制，提高内燃机发电设备的供电可靠率；利用在线式不间断电源设备的中间储能和静态开关技术，降低发电机切换和短时停电对油气站场用电设备的影响；集成采用橇装房结构、一体化和快速插拔技术，实现电源设备的即插即用；可较为经济地满足无人值守油气站场设备的千瓦级用电要求。其具体优势体现在：
1、采用经济成熟的自动化内燃机驱动发电技术，通过冗余设置和优化过程控制，实现了发电机组自动顺序起停、并列、解列和负载分配等自动功能，降低了千瓦级成套电源设备中的转动设备对油气场站无人值守的操作影响。
2、针对内燃机发电机组可能存在短时中断供电的运行模式，通过设置在线式交流或直流不间断电源设备，较为经济地满足油气站场部分重要用电负荷的不间断供电要求。
3、小容量自动化发电机组、在线式不间断电源设备、低压配电设备均采用模块化和抗干扰设计，构成一体化设备，组合灵活，可满足油气场站不同的千瓦级用电需求。
4、采用钢制橇装房体，取消设备的柜后检修通道，布置紧凑，有效缩小占地面积，实现工厂化预制，方便运输，缩短工程工期，节约投资。
5、综合布线考虑电磁兼容(EMC)特性，橇装房体与外部的电缆进出线均采用接插件方式进行连接，便于线缆的快速安装和拆卸；并设置管线快速连接器，实现成套电源设备即插即用的功能。
附图说明
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
一种油气站场千瓦级成套电源设备，如图1所示，包括：房体1、发电机组2、不间断电源设备3、低压配电设备4、燃料***橇5、暖通设备6、照明灯具及火灾探测器7、电缆插接设备8、消防器材9、工具柜10，其中：
1)房体
房体1采用钢制橇装结构，固定安装于橇底钢梁上，底座高度约为180mm。重量一般不超过5.5吨，满足常规运输和整体吊装要求，安装方便。房体分隔为发电机房和配电房，具备防风、防雨、防晒、防尘措施；房体保温采用岩棉等难燃材料，对于环境温度条件恶劣的现场，采用加厚保温层；发电机房采用减震、降噪、通风等措施，满足机组的户内安装要求。底座内设有夹层，用于房体内部电缆连接，强弱电线路分别沿不同路径在底座金属线槽内敷设，并满足综合布线相关要求，房体内活动地板可开启，便于巡检。挂墙安装的设备及配线采用由型钢和配件组成的支撑***，安装方面灵活。房体底部设置工作接地和保护接地等电位端子排，并利用钢制橇装房体结构做防雷接地保护。
2)冗余设置的自动化柴油或天然气发电机组
根据油气站场用电要求，在橇装房体1内设置往复活塞式内燃机驱动的发电机组2，燃料采用柴油或天然气，根据用电负荷选择采用交流或直流输出发电机，发电机排烟***通过阻火消音器就近引出橇装房体；单机持续功率从1到30kW可选(柴油发电机组一般最小持续功率为3kW)；根据负载和运行情况，采用1+1或2+1冗余设置；发电机组具有燃料、机油和冷却水自动补充的功能，单台自动化发电机组在无人值守的情况下，能连续运行240h；设置发电机组自动顺序起停、并列、解列和进行负载分配；根据故障分级，可选择轻故障不间断供电和重故障允许短时中断供电的切换模式；并将发电机组运行状态信号集中传输到油气站场有人值班的场所。
3)在线式交流或直流不间断电源设备
针对内燃机发电机组可能存在短时中断供电的运行模式，在橇装房体内设置在线式交流或直流不间断电源设备3，以满足油气站场部分重要用电负荷的不间断供电要求。不间断电源设备额定容量从3kVA到10kVA可选；输出三相交流、单相交流、直流可选。采用集中组屏，柜后无操作维护要求，靠墙安装；机柜下部设置蓄电池组，机柜上部设置主机及馈出开关。不间断电源设备进出电缆沿底座线槽在橇体内部与各相关设备连接；机柜内设置机械通风和柜内照明。
4)低压配电设备
在房体内设置低压配电设备4，根据油气站场用电设备要求，低压配电设备安装方式可选，包括配电箱挂墙明装和低压配电柜落地安装。低压配电柜的柜体采用轻型柜结构，固定分隔式布置，侧面出线，柜后无操作维护要求，与不间断电源设备并列，靠墙安装，进出电缆沿底座线槽敷设。配电箱及其配线的安装固定采用由型钢和配件组成的支撑***。低压配电设备在开门操作时满足IP2X的防护等级要求，防止直接触电。
5)燃料***橇
在橇装房的房体外设置燃料***橇5，在橇装房外壁设置与燃料***橇的管线快速连接装置；对柴油发电机组，燃料***橇主要由柴油储罐和自动转输等设施组成，柴油储罐的容积设计考虑无人值守操作规程，储罐配套的转输泵操作可实现由发电机组橇底油箱液位开关自动控制；对天然气发电机组，燃料***橇主要由调压器、过滤分离和安全截断设施组成，满足发电机组对燃料气处理的压力、流量和气质等要求。
6)暖通设备
在橇装房体内设置暖通设备6，其中在发电机房采用通风、过滤和降噪措施，进出风面积满足发电机组的燃烧空气和通风散热要求，与内燃机发电机组上的散热器对应设置通风道；在配电房设置空调器，确保不间断电源设备和低压配电设备的正常工作。并可根据使用地区的环境温度条件，设置电加热器、机械通风等设备，以保证室内正常工作温度。暖通设备电源取自低压配电设备，并可根据温度实现自动控制。
7)照明灯具及火灾探测器
橇装房顶部设有照明灯具及火灾探测器7。照明灯具可根据房门状态自动开闭，兼做应急照明，配线沿屋顶内暗敷，照明灯具的光源选择结合不间断电源的交直流输出型式。在发电机房设置感烟探测器和可燃气体探测器，在配电房设置感烟探测器，通过早期火灾预警***将信号集中传输到油气站场有人值班的场所，以便及时干预处理；火灾报警***与暖通空调***连锁，实现防烟排烟和阻燃。
8)电缆插接设备
在房体外壁集中设置电缆插接设备8。电缆插接设备小室与房体内部间设有隔墙，内部集中设置动力电缆、控制电缆、信号电缆插接设备，作为成套电源设备外部电缆连接点，可实现快速移运及频繁搬迁，插接件根据需要可采用航空插件、接线端子、插头等型式。
9)消防器材
在房体内设置消防器材9，包括移动式二氧化碳灭火器，也可根据需要设置带二氧化碳钢瓶的自动灭火***(与早期火灾预警***功能可选)，由火灾报警***联动控制，实现自动灭火功能。
10)工具柜
在房体内设置工具柜10，用于放置成套电源设备的工具和备品备件，包括人身保护设备等，便于巡检人员取得。
Claims (8)
1.一种油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：包括橇装房体，所述橇装房体分隔成配电房和发电机房，在配电房内设置有不间断电源设备和低压配电设备，在发电机房内设置有发电机组；在橇装房体外设置有燃料***橇；在橇装房体内设置有暖通设备、照明灯具及火灾探测报警***；在橇装房体外壁设置有电缆插接设备。
2.根据权利要求1所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：所述发电机组为冗余设置的自动化柴油发电机组。
3.根据权利要求2所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：所述燃料***橇包括柴油储罐和自动转输设备。
4.根据权利要求1所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：所述发电机组为冗余设置的自动化天然气发电机组。
5.根据权利要求4所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：所述燃料***橇包括压器、过滤分离设备和安全截断设备。
6.根据权利要求1所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：所述燃料***橇通过管线快速连接器与橇装房体外壁连接。
7.根据权利要求1所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：在橇装房体内墙上安装有由型钢和配件组成的支撑***。
8.根据权利要求1所述的油气站场千瓦级成套电源设备，其特征在于：在配电房内设置有消防器材和工具柜。
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