1 范围
本文件规定了全电动压裂成套装备设备的选择和现场应用技术要求。
本文件适用于全电动压裂成套装备的选择及应用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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 3797—2016 电气控制设备
GB/T 7251.1—2013 低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则
GB/T 12668.4—2006 调速电气传动系统 第4部分：一般要求-交流电压1000 V以上但不超过35 kV 的交 流调速电气传动系统额定值的规定
GB/T 14549—1993 电能质量 公用电网谐波
GB/T 15543—2008 电能质量 三相电压不平衡
GB 15599—2009 石油与石油设施雷电安全规范
GB/T 23507.2—2017 石油钻机用电气设备规范 第2部分：控制系统
GB 50054—2011 低压配电设计规范
GB 50060—2008 3～110 kV高压配电装置设计规范
GB 50061—2010 66 kV及以下架空电力线路设计规范
GB/T 50065—2011 交流电气装置的接地设计规范
GB 50217—2018 电力工程电缆设计标准
NB/T 14002.2—2017 页岩气 储层改造 第2部分：工厂化压裂作业技术规范
SY/T 5211—2016 石油天然气钻采设备 压裂成套装备
SY/T 5727—2014 井下作业安全规定
SY/T 7015—2014 固井压裂柱塞泵
SY/T 7086—2016 石油天然气工业 钻井和采油设备 压裂泵送设备
3 术语和定义
GB/T 3797—2016、GB/T 7251.1—2013、GB/T 12668.4—2006、GB 50054—2011、NB/T 14002.2—2017和SY/T 5211—2016界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
电动压裂成套装备 electric fracturing pumping unit
由电动压裂泵送设备、电动混砂设备、仪表监测设备、电动混配设备、电动输砂设备、电动供液设备、储液设备等组成，以电力作为主动力能源，能够完成压裂施工中压裂液、支撑剂的泵注、控制以及相关数据采集、存储、显示、远程传输等工作的成套装备。
4 设备的选择
4.1 基本要求
4.1.1 设备应能适应-30 ℃～+45 ℃的作业环境温度。
4.1.2 设备应能适应在月平均最低温度不超过25 ℃时，月平均环境空气最高相对湿度95%的要求。
4.1.3 距离井场50 m范围外任意检测点，噪音值应低于55 dB。
4.1.4 设备布局应方便操作、检查和维护。
4.1.5 设备应配置必要的操作平台和夜间施工照明装置。
4.1.6 所有暴露在外的转动部件应有安全防护装置。
4.1.7 仪器、仪表的计量单位采用国际单位制。
4.1.8 全部电路应采用编码标识。
4.1.9 设备应配置维护、保养的专用工具。
4.1.10 需要调速的电动机应具有超速保护的功能。
4.1.11 主电机、变流器、主变压器等发热量大的部件应设置超温保护功能。
4.1.12 所有的带电设备都应在可打开的门或围栏上设有带电警示标志。
4.1.13 带电设备接地设计按GB/T 50065—2011执行。
4.1.14 压裂作业应配备视频监视系统。
4.1.15 设备的防雷电要求，按照GB 15599—2009的规定执行。
4.2 电动压裂泵送设备
4.2.1 设备应满足排量增量0.01 m3/min连续调节的要求。
4.2.2 设备应配备超压保护装置。
4.2.3 电动压裂泵宜配备健康诊断系统。
4.2.4 设备应满足不低于80%额定压力条件下连续稳定运行。
4.2.5 设备紧固件按SY/T 7015—2014 第9.2.5条要求执行。
4.2.6 设备安全系统按SY/T 7086—2016第
5.3.6条要求执行。
4.3 电动混砂设备
4.3.1 设备应满足不低于80%额定排量下连续稳定运行。
4.3.2 设备应保证排出混合液的压力达到0.35 MPa以上。
4.3.3 设备应具有本地/远程控制模式。
4.3.4 设备应满足同时添加不少于三种液体添加剂的要求。
4.4 电动混配设备
4.4.1 设备排出混配液体压力达到0.25 MPa以上；供液能力宜在10 m3/min以上。
4.4.2 设备应具有本地/远程控制模式。
4.5 电动输砂设备
4.5.1 砂罐容量应不小于100 m³。
4.5.2 配备自动加砂设备时输砂能力应不小于40 m³/h。
4.5.3 砂罐应满足同时存放三种以上规格的压裂支撑剂。
4.5.4 设备应满足密闭输砂要求。
4.6 仪表设备
4.6.1 应满足成套设备集中控制。
4.6.2 应显示压裂作业流程，并记录过程参数，包括但不限于油压、套压、排量、砂比、砂量、液量。
4.6.3 宜配置控制室和指挥室。
4.6.4 设备应具备监视安全作业的功能，宜在井口、高压管汇、水罐区布置摄像机。
4.6.5 应实现压裂泵排量的自动控制。
4.6.6 应监视、记录供电设备的运行状态。
4.7 电动供液设备
4.7.1 设备输出排量应连续可调，调节精度达到0.01 m³/min。
油田专用设备4.7.2 设备应具备自动稳压功能，即在额定排量范围内跟随后端需求自动调节输出排量，并确保排出压力上下波动不超过0.05 MPa。
4.7.3 设备应具备本地和远程操作模式。
4.8 储液设备
4.8.1 对储液的吸入和排出，应具备手动、自动两种控制模式。
4.8.2 设备应具备本地和远程操作模式。
4.8.3 设备储液量应可视化。
4.9 电控设备
4.9.1 环境温度低于设备的最低运行温度时，应安装自动控温的加热装置或采取其他保温措施。
4.9.2 接入电网公用连接点的设备，注入该点的谐波电流允许限值与系统中的谐波电压限值应满足GB/T 14549—1993的规定。
4.9.3 电控设备高压配电装置应按照GB 50060—2008执行。
4.9.4 电控设备低压配电系统应按照GB 50054—2011执行。
4.9.5 电控设备电力电缆和控制电缆的选择应按照GB 50217—2018执行。
4.9.6 标称电压≤1 000 V的设备，其电气间隙与爬电距离应满足GB/T 23507.2—2017中
5.4条的规定。
4.9.7 标称电压＞1 000 V的设备，其带电部分至接地部分之间的电气间隙应符合表1的规定。
表1 3～110 kV户内配电装置的电气间隙
4.9.8 设备中带电回路之间，以及带电回路与接地导电部件之间，应按表2进行绝缘测量。测得的绝缘电阻按标称电压至少为1 000 Ω/V。
表2 绝缘电阻试验器件施加电流电压的指导准则
单位为V
4.9.9 设备额定绝缘电压不超过1 500 V的主电路与制造商已指明不适用于由主电路直接供电的辅助控制电路，按照GB/T 23507.2—2017中
5.7条的规定执行。
4.9.10 设备额定绝缘电压大于1 500 V至110 kV时，工频耐受电压值应按表3中的推荐值进行试验。
表3 短时工频耐受电压
单位为kV
4.9.11 户外敷设的电缆，应耐高温、耐油、耐磨。
4.9.12 应采取措施防止意外触及电压超过50 V的带电部件。对于设备内部的电器原件，可采取下述一种或几种措施：
a)采用绝缘材料完全包裹带电部件，或隔离带电部件，以避免打开设备遮拦时意外触及带电部件；
b)采用连锁机构，使得只有断开电源后才能打开或拆除遮拦；而且当遮拦被打开或拆除时，电源
开关不能闭合；
c)应使用专业钥匙或工具移动、打开和拆卸带电体遮拦；
d)内部装设有电容器且电容器电荷能力＞0.1 J的设备，应具备电容放电回路。
5 现场应用技术要求（安装、调试、应用）
5.1 基本要求
5.1.1 电源短路容量应大于最大功率用电设备额定容量的20倍。
5.1.2 电源供电电压偏差应不超过系统标称电压的±10%；若低电压偏差超过-10% ，设备应降容使用，并且电流不超过设备额定电流。
5.1.3 电源供电频率偏差应小于±5%。
5.1.4 电源的三相电压不平衡度允许限值，应符合GB/T 15543—2008的规定。
5.1.5 电源架设应符合GB 50061—2010的规定。
5.1.6 压裂井场内电力工程施工单位应具有电力工程施工总承包资质、承装（修、试）电力设施许可证。
5.1.7 压裂井场内电力工程设计单位应具有电力行业（新能源发电、送电工程、变电工程）工程设计资
质。
5.1.8 进入压裂现场的作业人员应持有HSE、井控、硫化氢培训证书；从事低压电气设备安装调试的人员应持有低压电工作业资格证；从事高压电气设备调试、维护的人员应持有高压电工证。
5.1.9 压裂作业各区域HSE要求应符合 SY/T 5727—2014的规定。
5.2 设备安装
5.2.1 设备摆放区域地面承重能力与基础不平度应满足NB/T 14002.2—2017的规定。
5.2.2 按压裂作业区、泵送桥塞射孔区、供液区、化工料区、支撑剂区等功能区布置井场，各区域相互独立，应留有应急通道。
5.2.3 设备应按照井场布局图摆放，并连接压裂管汇。
5.2.4 设备应垫防渗膜，周围使用围堰防护。
5.2.5 变配电装置安装应符合以下要求：
a)地上安装的变压器变台的高度宜为0.5 m，其周围应装设不低于1.7 m的围栏，并在明显部位
悬挂警示牌；
b)配电房(室)等固定电力设备周围均应装设高度不低于 1.7 m的防护屏障或网栅围栏, 并在明
显部位悬挂警示牌；
c)变配电装置不应设置在下列场所：
1)地势低洼和可能积水的区域；
2)有爆炸危险的区域；
3)有腐蚀性气体的区域；
4)上方有吊装作业的区域；
5)距油罐区、井口、高压管汇、放喷池30 m以内的区域。
5.2.6 电动混砂设备沿液罐区摆放，操作室不应正对高压管汇。
5.2.7 仪表房应远离高压管汇和井口。
5.2.8 电缆敷设应具备防护措施，避免机械外力、外部腐蚀、外部热源等带来的不利影响。
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