GB/T 23507.3-2017 石油钻机用电气设备规范 第3部分：电动钻机用柴油发电机组

　　ICS 75 . 180 . 10 E 92

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 23507 . 3—2017代替 GB/T 23507 . 3—2009

　　石油钻机用电气设备规范

　　第 3 部分：电动钻机用柴油发电机组

　　Criterionforelectricalequipmentforoildrillingrig—

　　part3：Thedieselgeneratingsetforelectricdrillingrig

　　2017-02-28 发布 2017-09-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 23507 . 3—20 17

　　GB/T 23507 . 3—20 17

　　前 言

　　GB/T 23507《石油钻机用电气设备规范》分为四个部分：

　　— 第 1 部分：主电动机;

　　— 第 2 部分：控制系统;

　　— 第 3 部分：电动钻机用柴油发电机组;

　　— 第 4 部分：辅助用电设备及井场电路。

　　本部分为 GB/T 23507 的第 3 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本部分代替了 GB/T 23507—2009《石油钻机用电气设备规范 第 3 部分：电动钻机用柴油发电机组》。 与 GB/T 23507—2009 相比主要技术变化如下：

　　— 增加了海洋钻井平台用柴油发电机组技术要求;

　　— 修改了环境运行条件：增加了海洋环境条件的影响;

　　— 增加了海洋钻井平台用柴油发电机组的防护等级要求;

　　— 增加了海洋钻井平台用柴油发电机组耐盐雾性能要求;

　　— 增加远程控制技术要求。

　　本部分由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC 96)提出并归口 。

　　本部分起草单位：中国石油集团济柴动力总厂、中海油研究总院、宝鸡石油机械有限公司、中国石油渤海钻探工程公司。

　　本部分主要起草人：王腾飞、许传国、王令金、俞晓艳、张倩农、王建丰、安维峥、朱永庆、雷先革。

　　本部分所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 23507 . 3—2009 。

　　GB/T 23507 . 3—20 17

　　石油钻机用电气设备规范

　　第 3 部分：电动钻机用柴油发电机组

　　1 范围

　　GB/T 23507 的本部分规定了石油天然气工业电动钻机用柴油发电机组(以下简称机组)的要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮运要求。

　　本部分适用于额定容量为 800 kVA~3 000 kVA,额定电压为 690 V、600 V、400 V,额定频率为50 Hz和 60 Hz 电动钻机用柴油发电机组。 其他规格的电动钻机用发电机组亦可参照使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 2820 . 1 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 1 部分：用途、定额和性能

　　GB/T 2820 . 3 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 3 部分：发电机组用交流发电机

　　GB/T 2820 . 5 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第 5 部分：发电机组

　　GB 4556 往复式内燃机 防火

　　GB/T 6072 . 1 往复式内燃机 性能 第 1 部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求

　　GB/T 13306 标牌

　　GB/T 16471 运输包装件尺寸与质量界限

　　GB/T 20136—2006 内燃机电站通用试验方法

　　GB 23821 机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距离

　　JB/T 8194 内燃机电站名词术语

　　3 术语和定义

　　GB/T 2820.1、GB/T 2820.5、JB/T 8194 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　电动钻机用柴油发电机组 dieselgeneratingsetforelectricdrillingrig

　　满足石油天然气工业用电动钻机工况的柴油发电机组。

　　4 要求

　　4 . 1 标准基准状况

　　标准基准条件如下：

　　a) 总气压：Pr = 100 kPa;

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　　b) 空气温度：Tr =298 K(tr =25 ℃ ) ;

　　c) 相对湿度：φr = 30 % ;

　　d) 增压中冷介质温度：Tcr = 298 K(tr = 25 ℃ ) 。

　　机组在海洋钻井平台使用时，在下列条件下应能输出额定功率：

　　a) 总大气压力：Pr = 100 kPa;

　　b) 空气温度：Tr =318 K(tr =45 ℃ ) ;

　　c) 相对湿度：φr=60% ;

　　d) 海水或原水温度(中冷器进口)：Tcr = 305 K(tcr = 32 ℃ ) ;

　　e) 有盐雾、油雾、霉菌、冲击和振动。

　　4 . 2 功率定额的种类

　　功率定额按 GB/T 2820 . 1 的规定执行。

　　4 . 3 输出规定功率(允许修正功率)的条件

　　4 . 3 . 1 机组在下列条件下应能输出规定功率并可靠工作，特殊条件应在产品技术条件中规定：

　　a) 海拔高度不超过 4 000 m ;

　　b ) 环境温度：

　　— 下限值分别为 5 ℃ , - 15 ℃ , -25 ℃ , -45 ℃ ;

　　— 上限值分别为 40 ℃ ,45 ℃ , 50 ℃ , 55 ℃ ;

　　c) 其他特殊环境条件按协议规定执行。

　　4 . 3 . 2 机组运行的现场条件应由用户明确确定，且应对任何特殊的危险条件如爆炸大气环境和易燃气体环境加以说明。

　　4 . 3 . 3 当试验海拔高度超过 1 000 m(但不超过 4 000 m 时)，环境温度的上限值按海拔高度每增加100 m降低 0.5 ℃修正。

　　4 . 4 功率修正

　　机组的实际工作条件或试验条件比 4 . 3 . 1 规定的条件恶劣时，其输出功率为按 GB/T 6072 . 1 规定换算出试验条件下的发动机功率后再折算成的电功率，但此电功率最大不得超过发电机的额定功率。

　　4 . 5 参数与型式

　　参数与型式如下：

　　— 发电机额定容量，kVA;

　　— 额定功率，kW;

　　— 额定转速，r/min;

　　— 额定频率，Hz;

　　— 额定电压，V;

　　— 额定功率因数，cosφ;

　　— 接线方式;

　　— 操纵方式;

　　— 循环水冷却方式;

　　— 支撑方式。

　　4 . 6 启动要求

　　在环境温度不低于 5 ℃时，不经预热或其他措施，机组应能顺利启动。 环境温度在低于 5 ℃时，采

　　GB/T 23507 . 3—20 17

　　取预热措施后，机组应能顺利启动。

　　4 . 7 电气指标

　　4 . 7 . 1 电压整定范围

　　机组的空载电压整定范围应不小于 95%~105%额定电压。

　　4 . 7 . 2 机组的电压和频率

　　机组的电压和频率指标按表 1 规定。

　　表 1 机组的电压和频率指标

　　4 . 7 . 3 并联运行

　　机组应有并联运行功能，同型号规格和容量比不大于 3 ∶ 1 的机组在 20%~95%总标定功率范围内应能稳定地并联运行，且可平稳转移负载的有功功率和无功功率，其有功功率和无功功率的分配差度不应大于如下规定：

　　a) 有功功率分配 Δp：

　　— 在 80%和 100%标定负载之间为 ±5% ;

　　— 在 20%和 80%标定负载之间为 ±10%。

　　b ) 无功功率分配 ΔQ：

　　在 20%和 100%标定负载之间为 ±10% 。

　　4 . 7 . 4 冷热态电压变化

　　机组在额定工况下从冷态到热态的电压变化不超过 ±2%额定电压。

　　4 . 7 . 5 畸变率

　　机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率应不超过 5%。

　　4 . 7 . 6 温升限值或温度

　　机组在运行中，发电机温升限值应符合 GB/T 2820 . 3 的规定。

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　　4 . 8 安全性

　　4 . 8 . 1 接地

　　机组应设置接地端子并有明显的标志。

　　4 . 8 . 2 绝缘电阻

　　机组各独立电气回路对地，以及回路间的绝缘电阻应不低于表 2 的规定。 冷态绝缘只供参考，不作考核。

　　表 2 绝缘电阻

　　4 . 8 . 3 绝缘等级

　　发电机绝缘等级应不低于 H 级 。

　　4 . 8 . 4 耐受电压

　　机组各独立电气回路对地，以及回路间应能承受表 3 所规定的频率为 50 Hz、波形尽可能为实际正弦波、历时 1 min 的绝缘介电强度试验电压而无击穿或闪络现象。

　　表 3 耐受电压

　　4 . 8 . 5 相序

　　三相机组的相序：对采用输出插头插座者，应按顺时针方向排列(面向插座);对采用设在控制屏上的接线端子者，从屏正面看应自左到右或自上到下排列;对控制屏内部母线的排列，从屏正面看应符合表 4 的规定。

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　　表 4 相序排列

　　4 . 8 . 6 防护等级

　　发电机防护等级不低于 IP23 。

　　4 . 8 . 7 防火要求

　　4 . 8 . 7 . 1 机组消声器的结构应具有灭火花功能。

　　4 . 8 . 7 . 2 机组的防火应符合 GB 4556 的规定。

　　4 . 9 污染环境限值

　　4 . 9 . 1 振动

　　机组应根据需要设置减振装置;常用发电机组振动加速度、速度、位移有效值范围见表 5 。

　　表 5 振动加速度、速度、位移限值

　　4 . 9 . 2 噪声

　　机组的噪声应不大于表 6 的规定。

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　　表 6 噪声限值

　　4 . 9 . 3 污染物

　　机组的排放污染物限值应符合表 7 的规定。

　　表 7 污染物排放限值

　　4 . 10 指示装置

　　4 . 10 . 1 机组电器监控仪表的准确等级频率表不应低于 0 . 5 级，其他电气监控仪表的准确度等级不应低于 1 . 5 级 。应能监控所有相的电压和电流。

　　4 . 10 . 2 指示灯和按钮的颜色应根据其用途在产品技术条件中明确。

　　4 . 1 1 经济性

　　4 . 1 1 . 1 机组在标定工况下的燃油消耗率应符合产品技术条件的规定。 最大允差不超过技术条件中规定数值的 5%。当试验环境与标准基准状况不符时，机组燃油消耗率按 GB/T 6072 . 1 规定的方法进行修正。

　　4 . 1 1 . 2 机组的机油消耗率应符合技术文件的规定。

　　4 . 12 自动保护

　　4 . 12 . 1 发动机应有下列 自动保护功能：

　　a) 超速保护;

　　b) 油压低保护;

　　c) 出水温度高保护。

　　4 . 12 . 2 机组应有下列 自动保护功能：

　　a) 过载保护;

　　b) 短路保护;

　　c) 发电机绕组过温保护;

　　d) 过电压、欠电压保护;

　　e) 过频率、欠频率保护;

　　f) 逆功率保护。

　　4 . 13 机组监控

　　4 . 13 . 1 机组应能监视如下项 目：

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　　a) 各运行参数：电压、电流、有功功率、功率因数、频率，发电度数、累计运行时间;

　　b) 有要求时，可隔室监视发动机排温、水温、油温和机油压力;

　　c) 正常运行和事故性质的声光信号。

　　4 . 13 . 2 机组应能进行如下操作项 目：

　　a) 启动、停机、送电、停电、调频和调压;

　　b) 并网、并联和解列。

　　4 . 14 外观质量

　　4 . 14 . 1 机组的焊接件焊接应牢固，焊缝应均匀，无裂纹、药皮、溅渣、焊边、咬边，漏焊及气孔等缺陷。焊渣、焊药应清除干净。

　　4 . 14 . 2 机组的控制屏表面应平整，仪表及按钮等排列布置应整齐美观。

　　4 . 14 . 3 机组涂漆部分的漆膜应均匀，无明显裂纹、脱落、流痕、气泡、划伤等现象。

　　4 . 14 . 4 机组电镀件的镀层应光滑，无漏镀、斑点、锈蚀等现象。

　　4 . 14 . 5 机组的紧固件应无松动，固定应牢固。

　　4 . 14 . 6 机组警示标志应醒目，安装牢固。

　　4 . 15 防护措施

　　4 . 15 . 1 应按 GB 23821 的规定对机组采取安全防护措施。

　　4 . 15 . 2 应安装防护装置，如采用网状结构时，其开口宽度、直径及边长或椭圆形孔的短轴尺寸应小于6.5 mm,安全距离应不小于 35 mm。

　　4 . 15 . 3 对于固定式发电机组，应遵循如下防护措施：

　　a) 人可能接近或触及的旋转、摆动的传动件，如风扇、皮带、链条等应进行恰当的排列和防护，以免在正常使用时被人员不经意地直接靠近;

　　b) 机组运行时，对其有可能飞出的构件，应有诸如防护罩等安全技术措施;

　　c) 对能造成危险的灼热部分，应有防接触的屏蔽。 对发动机任何废气排放部件均应提供防护，以免人员在正常操作时意外接触。

　　4 . 15 . 4 可能引起烫伤的零部件应做出明显的标志或进行防护。

　　4 . 15 . 5 机组正常使用时，应有防流体逸出损坏电气绝缘的措施。

　　4 . 16 成套性

　　机组成套供应包括：

　　a) 发动机、发电机、控制屏/柜(控制屏根据用户要求提供)、随机备件、附件、工具及包装;

　　b) 机组产品合格证及随机技术文件。

　　5 试验

　　5 . 1 仪器仪表

　　机组检验在试验台上进行。 鉴定试验和型式检验时，用于测量电气参数的仪器仪表的准确度应采用不低于 0 . 5 级的电气测量仪器仪表(兆欧表除外)。 出厂试验允许采用 1 . 0 级准确度的仪器和仪表进行测量。

　　5 . 2 试验项目和试验方法

　　试验项目和试验方法按表 8 执行。

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　　表 8 试验项目及方法

　　GB/T 23507 . 3—20 17

　　6 检验规则

　　6 . 1 出厂试验

　　每台机组均应进行出厂试验，其试验项目按表 8 的规定。

　　6 . 2 型式试验

　　6 . 2 . 1 型式试验项目按表 8 规定。

　　6 . 2 . 2 下列情况之一者应重新进行型式试验：

　　a) 产品的设计或工艺上的变更足以影响产品性能时;

　　b) 出厂试验结果与上次型式试验结果有较大差异时。

　　6 . 3 判定规则

　　6 . 3 . 1 每台出厂检验的机组，各项检验项目均为合格时，该台机组判定合格。

　　6 . 3 . 2 型式试验的机组各项试验与检验合格时，判定该台机组合格;如出现不合格项目时，应进行调整或改进，再次进行试验，直至合格为止，否则不能投产。

　　6 . 4 检验条件

　　6 . 4 . 1 除另有规定外，各项检验均在生产厂所具有的条件(环境温度、相对湿度，大气压力)下进行。

　　6 . 4 . 2 检验时使用的测量仪表应有定期校验的合格证。

　　6 . 4 . 3 除另有规定外，各电气指标均在机组控制屏输出端考核。

　　7 标志、包装和贮运

　　7 . 1 标志

　　7 . 1 . 1 机组应有金属制成的铭牌，并固定在明显的位置，其尺寸和要求按 GB/T 13306 的规定。

　　7 . 1 . 2 机组铭牌应包括如下内容：

　　a) 机组名称、型号、编号;

　　b) 执行标准编号;

　　c) 制造商名称;

　　d) 机组制造日期;

　　e) 接线方式;

　　f) 相数 ;

　　g) 额定转速，r/min;

　　h) 额定功率(COP) , kW;

　　i) 额定频率，Hz;

　　j) 额定电压，V;

　　k) 额定电流，A ;

　　l) 额定功率因数，cosφ;

　　m) 质量，kg;

　　n) 外形尺寸 L ×w× H，mm;

　　o) 产品注册商标。

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　　7 . 2 包装

　　7 . 2 . 1 机组及其备、附件在包装前，未经涂漆或电镀等保护的裸露金属应采取临时性防锈保护措施。

　　7 . 2 . 2 机组的包装应能防雨、牢固可靠，有明显、不易脱落的识别标志。 其标志应符合 GB/T 191 的规定：

　　a) 机组名称;

　　b) 出厂编号;

　　c) 包装箱尺寸;

　　d) 重量。

　　7 . 2 . 3 机组应随附下列文件：

　　a) 机组出厂质量证明书;

　　b) 机组使用说明书及主要配套件使用说明书;

　　c) 备品清单;

　　d) 机组外形尺寸和安装尺寸图。

　　7 . 2 . 4 机组包装应符合运输要求，其外形尺寸应符合 GB/T 16471 的规定。

　　7 . 3 贮运

　　7 . 3 . 1 机组应贮存在有顶盖的仓库内，不应有腐蚀性有害气体存在。

　　7 . 3 . 2 机组应贮存于通风干燥、无腐蚀的仓库内，并定期查看油封情况。 油封到期后，用户应按要求重新进行油封。

　　7 . 3 . 3 机组应根据需要能满足水路、铁路和汽车运输。