摘要：柴油發電機組在海上鉆機模塊的應用越來越廣泛，柴油發電機組是鉆機模塊上所有機械和電氣設備的動力源泉，柴油發電機在海上能否正常運轉決定了鉆機模塊能否按時投產。因此本文針對發電機組的選型、設備原理介紹、設備安裝固定和調試等重要環節進行了論述。
關鍵詞：海洋鉆機模塊;柴油發電機組;應用分析
1 柴油發電機組在海洋鉆機模塊應用背景
近年來，鉆機模塊在渤海區域海上油田開發的應用已逐漸趨于飽和，隨著南海的油氣田開發，鉆機模塊在南海區域應用越來越廣泛，由于陸地終端的供電能力已無法滿足鉆機本身供電需求，因此柴油發電機在海洋鉆機模塊上的應用越來越多，如近幾年的鉆機項目PY4-2/5-1、HZ25-8、JZ25-1、EP18-1、PL19-9等都配備專用的柴油發電機組供電。柴油發電機組是鉆機模塊上所有用電設備的動力來源。目前海洋鉆機模塊供電方式主要有兩種：①通過上部組塊平臺透平發機組發電，把電能傳輸到鉆機模塊，同時在鉆機模塊配備備用柴油發電機組;②在鉆機模塊上配備多臺柴油發電機組供電。鉆機模塊在陸地裝船，在海上與上部組塊連接后，首先要確保發電機可以正常運轉，下一步才能進行所有設備的聯調投產，所以發電機能否正常運轉決定了整個油田能否按時投產。
2 柴油發電機組的選型
目前鉆機模塊上的柴油發電機分為風冷和水冷兩種機型，近幾年來鉆機模塊上，如果鉆機模塊自身供電的話，考慮到鉆機空間尺寸和散熱功率等因素，基本采用海水冷卻的機型;如果通過上部組塊供電的話，基本采用風冷的機型且配備備用發電機組。目前，考慮到鉆機模塊的總體用電量和空間尺寸的情況下，當采用功率較大的發電機組時多采用一用一備可以節省使用空間;當采用功率較小的發電機組時多采用三用一備或兩用一備。目前主發電機房和備用發電機房在鉆機模塊上通常布置在DSM一層主配電間下方。
3 柴油發電機組的設備工藝
目前海洋鉆機模塊使用的柴油發電機組主要由進氣系統、排氣系統、冷卻系統、調速器系統、啟動系統、交流發電機、發電機同步和負載分配裝置、發電機同期并網裝置、發電機自動勵磁調節裝置、發電機組本地控制盤等組成。主要系統如下：
3.1 進氣系統
在空氣進口處有一個阻燃空氣過濾器，以確保發動機性能不會因為大量的鹽分、沙子、灰塵或大氣中其它的污染物的進入而降低。連接空氣進口過濾器和發動機進口的管線進氣管線處配備自動截斷閥，以便在收到超速/緊急關斷信號關閉發動機進氣，該關斷系統使用24V直流電源并可手動復位。
3.2 排氣系統
排氣系統一般包括發動機排氣歧管、排氣管線、不銹鋼彎頭、膨脹節、滅火花消音器和阻火器。
3.3 冷卻系統
冷卻系統主要包括發動機管套水熱交換器和后冷卻膨脹水箱。
3.4 調速器系統
配備一個電子調速器，通過發電機控制柜遠程控制盤調速模塊對發動機進行手動或自動速度調節，遠程控制盤位于電控間內。調速系統中的靜態調速率、瞬態調速率、穩定時間滿足標準ISO 8528-5要求。
3.5 啟動系統
啟動系統為空氣啟動，空氣啟動需滿足提供的啟動氣源為：0.6～0.85MPa。空氣馬達系統包括空氣馬達、必要的控制設備和安全閥。安全閥的設計和選擇符合相關規范要求。
3.6 交流發電機
交流發電機為凸極類型，采用封閉空氣冷卻。將發電機連接到中壓配電盤上，并能同步連續運行。然后經過變壓器將電源供給鉆井電機、鼠籠式異步電機、加熱和照明等使用，鉆井電機約占總功率負載的80%。
3.7 發電機同步和負載分配裝置
柴油發電機的負載分配通過主發電機的遠程控制盤進行遠程控制。發電機只能在同步模式下正常運行。發電機分配負載的模式可以通過自動/手動切換開關來進行獨立選擇。正常操作模式是自動進行的，由發電機平均分配負載。手動模式只在緊急情況下用于速度升/降轉換。
3.8 發電機同期并網裝置
發電機同期并網要求在多臺機組相位、頻率、電壓相同時，發電機組實現并網運行。發電機同期并網裝置安裝在發電機進線柜內。柴油發電機的同步通過主發電機的遠程控制盤進行遠程控制。柴油發電機的同步可以自動和手動操作。每臺發電機應配置負載控制裝置。
3.9 發電機自動勵磁調節裝置
發電機自動勵磁調節裝置的控制可通過自動調壓調節、手動或勵磁電流調節、功率因數、無功功率的調節來實現并聯機組之間的無功調差補償和無功橫流平衡，并實現對發電機組的保護以及數據記錄和事件記錄等功能。
3.10 發電機組本地控制盤
發動機本地控制盤安裝在發電機組橇塊上，控制盤材料通常選用不銹鋼材質，設計為重負載型，并且滿足海上油田危險區劃分的要求。控制盤內部電纜、氣動電路、防冷凝加熱器和恒溫器。控制盤內部電線上帶有可識別終端的標簽。控制盤有足夠的空間和開孔以滿足驅動設備儀表、指示器和控制器的要求。通過同時切斷燃料供應和關閉空氣進氣閥門實現發動機的關斷。在就地控制盤應設置就地應急關斷按鈕。
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