Активные фильтры на буровых платформах
Зачем нужны активные фильтры на буровых платформах
Активные фильтры на буровых платформах прежде всего влияют на такой показатель, как НПВ (непроизводительное время) в бурении.
Применение активных фильтров на буровых платформах позволяет сократить НПВ в бурении
Мощные Главные приводы бурового комплекса, оснащенные статическими преобразователями, нередко создают запредельные искажения напряжения. Суммарный коэффициент искажения напряжения на сборных шинах может достигать 20 % (что вдвое превышает установленные РМРС пределы).
Суммарный коэффициент искажения напряжения на сборных шинах (черная линия) практически во всем диапазоне нагрузок превышает допустимые ГОСТ значения (8 %)
Эти искажения вызывают проблемы в цепях измерительных приборов (например, ГТИ), синхронизации и защиты электроустановок, питания компьютеров и микропроцессорных систем управления и др. При параллельной работе генераторов судовой электростанции искажения напряжения затрудняют процесс синхронизации и могут привести к различным инцидентам.
Искаженная форма напряжения на ГРЩ-1 (690 В) буровой платформы при работе лебедки и бурового насоса
Резко переменные нагрузки Главных приводов вызывают броски токов и падения напряжения на сборных шинах в переходных режимах.
Напряжение (черная линия) и ток (зеленая линия) на вводе питания Главных приводов бурового комплекса
Бурильщик вынужден ограничивать динамику технологических процессов, что снижает производительность бурового комплекса.
Штатная производительность бурового комплекса достигается при должном качестве электроэнергии в цепях питания буровой
Активные фильтры отлично справляются с задачами компенсации токов высших гармоник, искажений напряжения, реактивной мощности в самых тяжелых условиях работы буровой.
Подробнее - СПБУ «Арктическая». Компенсация гармоник и реактивной мощности активными фильтрами
Особенности применения активных фильтров на буровых платформах
Конкретные решения по применению активных фильтров на буровых зависят от схем электропривода бурового комплекса и характера возникающих проблем.
Приводы по системе «управляемый выпрямитель – двигатель постоянного тока» потребляют значительную реактивную мощность на малых скоростях при больших нагрузках.
Реактивная мощность (красная линия) может превышать активную мощность (синяя линия) и существенно нагружать генераторы судовой электростанции
Генератор перегружается по полному току и отключается максимальной защитой.
Генератор судовой электростанции нагружен приводом лебедки на 362 кВт активной мощности и 1485 квар реактивной мощности (полный ток – 1440 А при 660 В)
В таких электроустановках главная задача активных фильтров – компенсация резко переменной реактивной мощности.
Приводы переменного тока с преобразователями частоты по схеме АИН (автономный инвертор напряжения) потребляют незначительную реактивную мощность, но создают высшие гармоники тока и искажения напряжения в судовых электроустановках. Протяженные кабельные линии обладают ёмкостью, которая может привести к возникновению резонанса на частотах высших гармоник. Это, в свою очередь, обусловливает риски нештатной работы чувствительного к форме напряжения оборудования. Минимизация этих рисков возможна при использовании активных фильтров для непосредственной компенсации искажений напряжения на ответственных присоединениях.
Подробнее - Компенсация искажений напряжения сети активными фильтрами
Инженерный центр «АРТ» поставил первую систему компенсации на базе активных фильтров в августе 2016 года (СПБУ «Арктическая»).
Активные фильтры на СПБУ «Арктическая» (в правой части фото)
Подробнее о проекте с активными фильтрами на СПБУ «Арктическая»:
|
Компенсация высших гармоник и реактивной мощности на СПБУ «Арктическая». Скачать |
Позднее выполнялись работы по МЛСП «Приразломная», СПБУ «Невская» и др.
Предложения Инженерного центра «АРТ»
Полный комплекс работ по созданию систем компенсации высших гармоник и реактивной мощности в судовых электроустановках до 1000 В и выше 1000 В
