GB T 25444.2-2010 移动式和固定式近海设施 电气装置 第2部分：系统设计.pdf

1、ICS 47.020.60 U 60 道昌中华人民=lI工./、和国国家标准GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 移动式和固定式近海设施电气装置第2部分:系统设计Mobile and fixed offshore units-Electrical installations一Part 2 : System design (lEC 61892-2: 2005 , IDT) 2010-11-10发布2011-05-01实施数码防伪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 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 20

2、05 目次前言.v 1 范围2 规范性引用文件.3 术语和定义.2 4 电源64. 1 通则.6 4.2 主电源.6 4.3 应急电源.7 4.4 周期性元人值班机器处所的附加要求.74.5 可再生电源的一般规定.8 4.6 布置和位置.8 4. 7 输出4.8 应急电力系统的附加电气要求4.9 应急发电机的起动设置.10 5 系统接地.10 5. 1 通则.10 5.2 一般要求.10 5.3 中性线接地方法.10 5.4 1 000 V及以下系统的中性线接地.5.5 1 000 V以上系统的中性线接地.5.6 与电源变压器并联运行的发电机.5. 7 连接到壳体/结构上的接地电阻.6 配电系

3、统126. 1 直流配电系统.12 6.2 交流配电系统7 配电系统的要求.20 7.1 接地配电系统.20 7.2 配电方法.21 7.3 负载平衡.21 7.4 最后分支电路.21 7.5 控制电路.21 7.6 插座227.7 移动式近海设施的岸电连接.7.8 电动机电路.22 8 不同时(需求)系数.23 8.1 最后分支电路.23 8.2 非最后分支电路.23 8.3 不同时(需求)系数的应用.23 GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 8.4 驱动电路-一-一般要求.9 系统分析和计算.9. 1 通则.23 9.2 电气负荷分析.24 9.3 潮

4、流计算.24 9.4 短路计算.24 9.5 保护和协调分析.26 9.6 电力系统的动态计算.26 9. 7 谐波电流和谐波电压计算.27 10 保护.27 10. 1 通则.27 10.2 与短路额定值有关的保护电器的特性和选择.28 10.3 与过载有关的保护电器的选择.29 10.4 与应用有关的保护电器的选择2910.5 欠电压保护.30 10.6 过电压保护.31 11 照明.31 11. 1 通则.31 11. 2 一般照明系统.31 11. 3 应急照明系统.32 11. 4 脱险照明系统.3311. 5 机器处所、起居处所和开敞甲板处所等的照明电路.34 11. 6 灯具.3

5、4 12 控制和测量仪表.34 12.1 安全措施.34 12.2 供电安排.34 12.3 可信任度.34 12.4 安全性.35 12.5 隔离.35 12.6 性能.35 12. 7 集成性.35 12.8 研制活动12.9 电磁兼容性. 35 12. 10 设计.35 12.11 安装与人机工程12. 12 规范化安装.36 12.13 供电的自动控制装置.37 12. 14 电机控制装置.39 12.15 公共广播与全员报警系统.39 12.16 系统应用计算机.39 12.17 软件.41 12.18 测试u12.四文件.。GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-

6、2: 2005 13 外壳的防护等级.43 13. 1 通则.。参考文献.45 图1供电连续性/用电连续性图2TN-S直流系统图3TN-C直流系统u图4TN-C-S直流系统.图5IT直流系统图6TN-S交流系统17图7TN-C-S交流系统四图8TN-C交流系统四图9盯交流系统四表1中性线接地方式主要特征汇总表2直流系统电压表3具有100V-1 000 V标称电压的交流系统或相关设备.表4具有1kV-35 kV以下标称电压的三相交流系统或相关设备20表5一般照明的照度等级表6脱险照明的照度等级表7移动式和固定式近海设施防护等级最低要求.44 阳山GB/T 25444.2-201 O/IEC 61

7、892-2: 2005 目。自GB/T 25444(移动式和固定式近海设施电气装置共分为7部分z一第1部分:一般要求和条件;一一第2部分:系统设计;一一第3部分:设备;一一第4部分:电缆;一一第5部分:移动设施;一一-第6部分z安装;一一第7部分:危险区域。本部分为GB/T25444的第2部分。本部分等同采用IEC61892-2:2005(移动式和固定式近海设施电气装置第2部分:系统设计(英文版)。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改:a) IEC 61892的这一部分一词改为GB/T25444的本部分或本部分;b) 对于IEC61892-2 :2005引用的国际标准中，有被等同采用为我国标

8、准的，在本部分中用引用我国标准代替国际标准，其余未有等同采用为我国标准的，在本部分中均被直接引用;c) 用小数点，代替作为小数点的逗号，Fd) 删除国际标准的前言、引言ze) 表述方式按照GB/T1. 1-2000的规定也做了修改;f) 条文脚注按本部分顺序编号。本部分由中国船舶工业集团公司提出。本部分由全国海洋船标准化技术委员会CSAC/TC12/SC 6)归口。本部分起草单位z中国船舶工业综合技术经济研究院。本部分主要起草人:严苹。V GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 移动式和固定式近海设施电气装置第2部分:系统设计1 范围GB/T 25444的本部

9、分(以下简称本部分)规定了移动式和固定式近海设施电气装置的系统设计要求，适用于近海石油工业的钻井、生产、处理及贮存，包括管路、泵站或管内清扫站、空压机站和外露的单浮筒系泊设施。本部分适用于交流电压不大于35000 V和直流电压不大于750V的永久的、临时的、移动或手持的所有电气装置(交流和直流电压为标称电压)。本部分不适用于固定的医疗设备或液货船上的电气装置。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T25444的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新

10、版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 4205 人机界面(MMl)操作规则(GB/T4205-2003 , IEC 60447: 1993 , IDT) GB/T 6994-2006 船舶电气设备定义和一般规定(lEC60092-101:2002 , IDT) GB/T 10250 船舶电气与电子设备的电磁兼容性(GB/T10250-2007 , IEC 60533 :1 999 ,IDT) GB/T 18039.4 电磁兼容环境工厂低频传导骚扰的兼容水平(GB/T18039.4-2003 , IEC 61000-2-4 :1 994 ,IDT) GB/T 20438

11、(所有部分)电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全GB/T20438(所有部分)-2006，IEC61508(所有部分), IDT GB/T 21109(所有部分)过程工业领域安全仪表系统的功能安全GB/T21109 (所有部分)-2007 , IEC 61511(所有部分): 2003 , IDT GB/T 25444. 3移动式和固定式近海设施电气装置第3部分z设备(GB/T25444.3-2010 , IEC 61892-3:2007 ,IDT) GB/T 25444. 5-2010移动式和固定式近海设施电气装置第5部分:移动设施(lEC61892-5: 2000 ,IDT) IE

12、C 60038: 2002 国际电工委员会标准电压(lECstandard voltages) IEC 60092-504: 2001 船用电气设备第504部分:专辑控制和测量仪表(Electrical installations in ships-Part 504: Special features-Control and instrumentation) IEC 60617-DB: 2001 1) 图表的图形符号建筑学和地形学的安装设计图和图表(Graphical symbols for diagrams-Architectural and topographical installati

13、on plans and diagrams) IEC 60947-2: 2003 低电压开关设备和控制设备第2部分:电路断路器(Lowvoltage switchgear and controlgear-Part 2: Circuit-breakers) IEC 61892-1: 2001移动式和固定式近海设施电气装置第1部分z一般要求和条件(Mobileand fixed offshore units-Electrical installtions Part 1 : General requirements and conditions) 1) DB参考在线IEC数据库。1 GB/T 254

14、44.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 IEC 61892-7: 1997 移动式和固定式近海设施电气装置第7部分:危险区域(Mobileand fixed offshore units-Electrical installtions-Part 7: Hazardous areas) IEC 62271-100 高压开关设备和控制设备第100部分:高压交流断路器(High-voltages switchgear and controlgear-Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers) SOLAS

15、国际海上人命安全公约(lnternationalConvention for the Safety of Life at Sea) IMO MODU规则:1989移动式近海钻井设施构造和设备规则(Codefor the Construction and Equipment of Mobile Offshore Drilling Units) 3 术语和定义3. 1 下列术语和定义适用于GB/T25444的本部分。注:本部分所包含的定义已经在GB/T25444系列标准中普遍应用。定义采用的特殊仪器和设备都包含在GB/T 25444的其他部分中。为了便于使用，在方括号中还给出了有关的标准编号。交流

16、配电系统a. c. system of distribution 3. 1. 1 单相双钱交流系统single-phase two-wire a. c. system 由两条连接负载的导线组成的交流配电系统。注z一些国家规定系统设计成双相位的。3.1.2 三相三钱交流系统three-ph副ethree-wire a. c. system 由连接到三相电源的三条导线所组成的交流配电系统。3. 1.3 3.2 3.3 3. 4 3.5 2 三相四钱交流系统three-phase four-wire a. c. system 由四条导线组成，其中三条连接到三相电源，第四条连接到电源中性点的交流配电系

17、统。有关主管机关appropriate authority 制定近海设施需遵守的规则的政府部门。有效性availability 设备能完成其要求功能的状态。IEV 603-05-04J 后备保护back-up protection2) 当系统故障没有及时排除时，在下列情况下起作用的设备或系统:一一最靠近故障点的保护装置失效或不工作;一一不是最靠近故障点其他保护装置操作失效。集中控制centralized control 从一个中心控制位置控制操作系统的所有操作。2) 国际电工词汇(IEV)定义的本条术语不适用于本部分。G/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 3.

18、6 基于计算机的系统computer-b皿edsystem 由一台或多台与其连接的可编程电子设备、外围设备和实现特殊功能所必须的软件组成的计算机系统。3. 7 3.8 3.9 3. 10 3. 11 用电连续性continuity of service2) 在电路的故障被去除后，电路能再次实现正常运转性能。注:见图1电路。供电连续性continuity of supply 在电路故障中和故障后，能一直保证正常供电的性能。注z见图1电路。控制功能control functions 用于调节设备和系统运转的功能。控制位置(控制站)control position(control station)

19、操作人员能够控制机电设备、仪器、程序或机电仪表组合装置运行的成套控制装置。直流配电系统d. c. system of distribution 3. 11. 1 双线直流系统two-wire d. c. system 由两条连接负载的导线组成的直流配电系统。3. 11. 2 三线直流系统three-wire d. c. system 由两条导线和一条中性线组成，由两条外导线提供电源或由中性线和外导线之一提供电源，中性线只承载差动电流的直流配电系统。3.12 3. 13 3.14 3.15 不同时系鼓(需求系数)diversity factor(demand factor) 估计的一组用户的总负

20、载在正常工作条件下与其标称额定值总和的比。故障安全fail-to-safe 当一个系统元件失效或出现故障时，为使系统输出自动调节到预先设置的安全状态所采用的原理。IEV 191-15-04修改。功能function 系统执行的基本操作，联合其他基本操作(系统功能)使系统完成一项任务。高压high voltage 超过低压的一系列电压值。IEV 601-01-27修改。3 GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 3. 16 壳体回路系统hull-retum system 系统中的绝缘导线连接电源的一个极或一相，近海设施的结构或其他一直使用的永久接地的结构连接电源

21、另一极或另一相。3.17 3. 18 完整性integrity 系统在规定的时期内和规定的条件下满意地完成所要求功能的能力。IEV 191-19-07修改。低压low voItage 3. 19 用于电力分配的一系列电压值，其上限值一般为交流1000V。IEV 601-01-26J 机器控制室machinery control room 通过用适当的通讯方式联系，对主要的设备和必要的辅助机器集中控制、测量、操纵的设备用舱室或处所。3.20 可维护性maintainability 在给定的使用条件下设备保持或恢复，并实现所要求的功能的状态的能力，当在给定的条件下，应用规定的程序和资源进行维护。I

22、EV 191-02-07J 3.21 监测功能monitoring functions 从设备和系统中采集用于显示和记录数据的功能。3.22 3.23 过电流over-current 超过电流额定值的电流。IEV 441-11-06J 过电流的协调over-current discrimination 两个或多个过电流保护装置工作特性的协调。当过电流在规定的限值内时，拟在此限值内工作的保护装置动作，而其他的不动作。3.24 3.25 IEV 441-17-15J 过载overload 对于电气完好的电路工作状态，超载将导致过电流的状态。IEV 441-11-08J 部分协调(部分选择性)par

23、tial discrimination (partial selectivity) 3) 过电流协调时，若有两个或多个串联的过电流保护装置，短路电流未导致其他保护装置工作，最靠近故障的保护装置实现给定的保护等级。3) 国际电工词汇(IEV)定义的本条术语不适用于本部分。4 G/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30 3.31 一次配电系统primary distribution system 与主电源电气连接的系统。额定负载rated load 额定条件下负载的规定最高值。可靠性reliability 在给定的条件，

24、给定的时间间隔下，能够完成所要求功能的概率。IEV 191-12-01J 安全功能safety function 保护人员不受到伤害或危险的功能。二次配电系统secondary distribution system 与主电源设备没有电气连接的系统。例如被双绕变压器或动力发电机隔离。短路short-circuit 在两个或多个导电部件之间因意外的或有意的导电线路，导致这些导电部件之间的电势差等于或接近零。IEV 195-04-11J。3.32 软件software 与计算机系统操作有关的规划、程序及相关的文件，包括应用(用户)程序，中间件和操作系统(固件)程序。3.33 电源sources o

25、f electrical power 3.33. 1 应急电源emergency source of electrical power 当主电源供电出现故障的情况下，用于给应急系统供电的电力系统。3.33.2 主电源main source of electrical power 用于维持近海设施正常工作和可居住条件所必须的所有用电设备的电源。3.34 系统system 元器件有机组合达到规定的功能或一组功能的集成。3.35 全部协调(全部选择性)total discrimination (total selectiv均产过电流协调时，若有两个或多个串联的过电流保护装置，负载一侧的保护装置实现保

26、护而不致使其他的保护装置工作。的国际电工词汇(lEV)定义的本条术语不适用于本部分，5 GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 3.36 使用性usability 在规定的使用范围内，为有效益、效率和满意地达到规定的目标，特定用户所能使用的系统的程度。故障前故障中故障后供电连续性用电连续性图1供电连续性/用电连续性4 电源4. 1 通则电气设备应符合下述要求。4. 1. 1 所有用于维持近海设施正常的工作和可居住条件所必须的电气设备，应确保不借助应急电源。4.1.2 在各种应急条件下，也应确保电气设备的本质安全。4. 1.3 当使用交流发电机时，系统设计的基础

27、应包括瞬间起峰电流的影响，例如，与系统相连的大型电动机、变压器、电容器和扼流圈。由这种电流产生的电压降应不会导致正在运行的任何电动机停机或对其他设备产生任何不利的影响。注:需要考虑来自大功率半导体系统的高负载将谐波畸变加到设备上。4.1.4 系统电压型式应按第9章的要求研究确定。电压容差在IEC61892-1中给出。发电机或变压器与负载间的总电压降不应超过以下值za) 交流系统:一正常连续负载:6%;电动机起动:20%。b) 直流系统:10%。注1:需要从配电板处计算电压降，也包括调整设备，即由带有分支的变压器或发电机提供。注2:电压降的计算要考虑负载的功率因数。未知情况下，正常交流负载推荐用

28、o.邸，电动机的起动推荐用0.3.注3:单位负载要求接近电压容差以保持功能或性能，特别是电缆，要通过特殊计算确定电压降的值。注4:IEC 60034-22中给出发电机的工作限值。4.2 主电源4.2. 1 主电源应至少由两套发电机组组成。经有关主管机关同意可以接受固定式近海设施的其他电源供电。对于可更新能源的小型设备，例如光电池或风力发电机，当没有阳光和风时，应采用固定电池组保证电源分配。电池的性能应符合有关主管机关规定。4.2.2 发电机的容量应是任何一台发电机停机，仍能给必要的设备供电，提供zG/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 a) 正常的工作条件和安全

29、;注:当一台发电机停机时不要求仍保持最大满负载运行。b) 最低舒适的居住条件。注:最低舒适的居住条件至少包括充足的照明、烹饪、取暖、家用冰箱、机械通风、公共卫生和洁净的水。4.2.3 系统的安排应保证变压器、变流器或类似于4.2. 1要求的电力供电系统的必要部件具有4.2.2要求的供电连续性。4.3 应急电源4.3.1 应按有关主管机关要求提供设备齐全的应急电源。在所有环境下采取适当的方法保护独立的应急电源安全。经有关主管机关同意，应急电源在意外情况和短时期内可用于非应急电路。注:对于在两个或多个处所安装了主电源的近海设施，该处所内拥有自己的系统，完全独立于其他处所的系统，包括配电和控制系统，

30、并且任何火灾或其他事故都不会影响其他的电力配电或4.7.1中要求的用电。经有关主管机关同意，没有额外的应急电源时可考虑满足4.3.1的要求。在应急情况下，安全供电和用电的可用电力应符合有关主管机关的要求。4.3.2 应急电源是发电机时:a) 发电机应由合适的带有独立的燃料供应和冷却介质的原动力所驱动;b) 主电源故障时，由主电源供电到由应急系统供电应自动起动，应自动连接到应急系统;c) 按4.3.4的要求，提供一个过渡的应急电源。注1:需要考虑影响应急发电机原动机的其他情况，例如环境条件等z注2:应急发电机的起动设置见4.9.4.3.3 应急电源为蓄电池组时应能够za) 在放电周期内电池电压始

31、终保持在标准电压的士12%之内，不需再充电可带动应急电气负载;b) 一旦主电源故障，自动连接到应急配电板;c) 至少能够立即给4.3.4要求的过渡电源的用电设备供电。4. 3. 4 4. 3. 2c)要求的应急电源的过技电源应由放在合适位置的蓄电池组组成，在放电周期内电池电压始终保持在标准电压的:1:12 %之内，应能够在应急情况下不需再充电便可使用。元论主电源或应急电源出现故障，放置的蓄电池组应能自动地向有关主管机关要求的用电设备供电。其容量应至少能维持30min，或按有关主管机关要求。对于移动式近海设施，基本要求应符合IMOMODU规则:1989的5.3.10。注:UPS系统可作为应急过渡

32、电源。4.3.5 应采取措施定期测试整个应急电源系统，并应包括自动起动设置测试。定期测试还应带负载操作。4.3.6 在电力中断条件下，不论是单独的或是与其他任何电源相连，如果能够同时提供有关主管机关要求的应急服务，应急电源可用于起动主发电机组。若电力中断条件下起动主发电机组的方法是单独的，不能用应急电源，在电力中断条件下起动主发电机组的方法应是起动设置至少等同起动应急发电机的要求。4.3.7 在由主电源向应急电源转换时，一个不间断电源系统应确保给要求连续供电的用户和可能因出现故障致电压瞬变的用户不间断供电。4.4 周期性无人值班机器处所的附加要求4.4. 1 近海设施的周期性元人值班机器处所应

33、符合4.4. 24. 4. 8的要求。4.4.2 当近海设施发电机组中的一台设备正常供电时，应提供负载脱开的设置，以确保近海设施在有关位置保持、推进和操舵方面的安全，至少与有人员操作的机器处所相同。4.4.3 一旦运行中的发电机组出现故障，应采取自动起动措施连接到主配电板上，产生足够的容量给必要的设备供电，以确保近海设施在有关位置保持、推进和操舵方面的安全，至少与有人员操作的机器处所相同。7 GB/T 25444.2-201 O/IEC 61892-2: 2005 4.4.4 如果有必要，可顺序起动。所有必要的用电设备的设置应允许自动重启。4.4.5 自动起动系统和待用发电机组的特性应允许待用

34、机组尽可能快的满负荷运行，结果是安全可行的，最大值为45s。4.4.6 在短路的情况下，应设置能阻止多个自动关闭指定发电机的电路断路器。4.4.7 如果多个并联发电机组正常供电，应采用负载脱离的方法，或合适的配电板汇流排分离，以保证在失去一台发电机时，其余的发电机组仍能不过载运行，确保近海设施在有关位置保持、推进和操舵方面的安全。4.4.8 相关安全和报警系统的要求应符合第12章的规定。4.5 可再生电源的一般规定4.5. 1 光电系统应根据正常工作条件下保证电力供应的需求规定系统的大小，并确保无日光照射时负载的供电。当规定系统大小时，应考虑以下因素:一一环境条件;一一地理位置;太阳辐射;一一

35、无阳光天气;负载所需能量(Wh/d);优先负载供给的能量;额定电压和电流;光电模块保持系数;一一安全因素;一一蓄电池效率。注:光电设计和系统信息可参见IEC60904系列标准和IEC61194 0 4.5.2 凤电(Eolic)系统应采用正常操作条件下保证电力的方法测定系统的大小，并确保元风时负载的供电。当测定系统时，应考虑以下因素:一一环境条件;地理位置;一一通风条件;一一元风天气;一一负载所需能量;一一优先负载供给的能量z一一额定电压和电流;一一风力发电保持系数;安全因素;一一蓄电池效率。应允许安装无风时代用的充电电池。注1:为安全维护风力发电机系统，涡轮需要配有适用的制动措施，且可安全靠近。注2:风力发电系统信息可参考AWEA标准3.1和6.1. 4.6 布置和位置4.6. 1 根据IEC61892-7的要求，电站、配电板和电池应远离任何危险区域。若电池具有经过认证可用于该危险区的外壳，则可以在该区域内使用。例如，用于助航系统