石油鉆采設(shè)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(tái)柴油發(fā)電機(jī)組及其相應(yīng)的控制系統(tǒng)構(gòu)成,為石油鉆機(jī)提供動(dòng)力電源(小電網(wǎng)供電系統(tǒng))。石油鉆機(jī)中的鉆井設(shè)備(絞車、泥漿泵和轉(zhuǎn)盤等)由大功率的交流或直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),根據(jù)鉆井工藝需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和控制轉(zhuǎn)矩,因此,通常采用VFD變頻調(diào)速系統(tǒng)或SCR直流調(diào)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(dòng)系統(tǒng)和SCR直流傳動(dòng)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(jī)組小電網(wǎng)系統(tǒng),諧波污染的問題將更為嚴(yán)重,而且SCR電驅(qū)動(dòng)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(fù)擔(dān),影響供電質(zhì)量。因此,對石油鉆機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行的研究和實(shí)踐。 本文對石油鉆機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成及其工作原理作了介紹,重點(diǎn)分析了SCR和VFD電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)諧波和無功功率產(chǎn)生的原因及危害,結(jié)合國內(nèi)外的研究成果,提出對石油鉆機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)姆桨福⑵鋺?yīng)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目中。 石油鉆機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為典型的多諧波源系統(tǒng),本文對各個(gè)諧波源進(jìn)行了詳細(xì)地分析,并且將多個(gè)諧波源進(jìn)行了合成疊加和計(jì)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(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),提出了對SCR和VFD系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)牟煌鉀Q方案,即:對SCR電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用有源濾波器+動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償?shù)霓k法,來消除諧波和改善功率因數(shù);而對VFD電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),采用有源濾波器來消除諧波即可。 對石油鉆機(jī)SCR和VFD電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)諧波進(jìn)行的分析和計(jì)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(shè)計(jì)依據(jù)。本文選用適合于柴油發(fā)電機(jī)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(jié)構(gòu)上,采用一個(gè)諧波源配置一個(gè)有源濾波器的方法,主要解決了CT和PT連接的問題,實(shí)踐證明系統(tǒng)配置合理,濾波效果良好。同時(shí)對SCR電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置,通過實(shí)測數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本文對SCR電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的無功進(jìn)行了有效地補(bǔ)償。
標(biāo)簽:
石油
無功補(bǔ)償
鉆機(jī)
上傳時(shí)間:
2013-04-24
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