石油鉆采設備通常工作于公共電網(wǎng)所不及的沙漠、海洋和陸地等環(huán)境場合,其中的電站子系統(tǒng)由數(shù)臺柴油發(fā)電機組及其相應的控制系統(tǒng)構成,為石油鉆機提供動力電源(小電網(wǎng)供電系統(tǒng))。石油鉆機中的鉆井設備(絞車、泥漿泵和轉盤等)由大功率的交流或直流電動機驅動,根據(jù)鉆井工藝需要調節(jié)轉速和控制轉矩,因此,通常采用VFD變頻調速系統(tǒng)或SCR直流調速系統(tǒng)來滿足鉆井工藝要求。眾所周知,電力電子裝置(VFD變頻傳動系統(tǒng)和SCR直流傳動系統(tǒng))對電力系統(tǒng)帶來諧波污染,尤其是對柴油發(fā)電機組小電網(wǎng)系統(tǒng),諧波污染的問題將更為嚴重,而且SCR電驅動系統(tǒng)的功率因數(shù)較低,也給小電網(wǎng)系統(tǒng)帶來額外負擔,影響供電質量。因此,對石油鉆機電驅動系統(tǒng)進行諧波抑制和提高功率因數(shù),顯得尤為重要。本論文正是針對此問題進行的研究和實踐。 本文對石油鉆機電驅動系統(tǒng)的構成及其工作原理作了介紹,重點分析了SCR和VFD電驅動系統(tǒng)諧波和無功功率產(chǎn)生的原因及危害,結合國內外的研究成果,提出對石油鉆機電驅動系統(tǒng)進行諧波抑制和無功補償?shù)姆桨福⑵鋺玫綄嶋H的工程項目中。 石油鉆機電驅動系統(tǒng)為典型的多諧波源系統(tǒng),本文對各個諧波源進行了詳細地分析,并且將多個諧波源進行了合成疊加和計算,來確定對電網(wǎng)系統(tǒng)總的影響(電壓畸變率);針對SCR和VFD電驅動系統(tǒng)的結構和特點,提出了對SCR和VFD系統(tǒng)進行諧波抑制和無功功率補償?shù)牟煌鉀Q方案,即:對SCR電驅動系統(tǒng),采用有源濾波器+動態(tài)無功功率補償?shù)霓k法,來消除諧波和改善功率因數(shù);而對VFD電驅動系統(tǒng),采用有源濾波器來消除諧波即可。 對石油鉆機SCR和VFD電驅動系統(tǒng)諧波進行的分析和計算,為兩系統(tǒng)諧波抑制的方案選型和系統(tǒng)優(yōu)化提供了設計依據(jù)。本文選用適合于柴油發(fā)電機組小電網(wǎng)供電系統(tǒng)的有源濾波器(額定電壓為690V)來濾除諧波,在系統(tǒng)結構上,采用一個諧波源配置一個有源濾波器的方法,主要解決了CT和PT連接的問題,實踐證明系統(tǒng)配置合理,濾波效果良好。同時對SCR電驅動系統(tǒng)設計了動態(tài)無功補償裝置,通過實測數(shù)據(jù)驗證了本文對SCR電驅動系統(tǒng)的無功進行了有效地補償。
標簽:
石油
無功補償
鉆機
上傳時間:
2013-04-24
上傳用戶:dct灬fdc