Страница 4

Дополнительное достоинство активных фильтров – их способность компенсировать высшие гармоники и реактивную мощность одновременно.
Активный фильтр по принципу действия аналогичен автономному инвертору напряжения на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT). Микропроцессорная система управления обеспечивает генерирование в сеть токов требуемой частоты, амплитуды и фазы. Эти токи обеспечивают снижение до заданного уровня искажений напряжения и потребляемой из сети балластной мощности.
Силовыми кабелями фильтр включается параллельно нагрузке. Ток нагрузки не протекает через фильтр и не создает потерь. В случае сбоя/неисправности активный фильтр останавливается собственной защитой, и в дальнейшем не влияет на работу электроустановки.
Активные фильтры компенсируют высшие гармоники до 49 порядка включительно, при этом пользователь может произвольно выбирать требуемую степень компенсации по каждой гармонике. Это оптимизирует ресурсы фильтров и снижает стоимость оборудования.
Упрощенная схема системы динамической компенсации (СДК), предложенной Инженерным центром «АРТ» для СПБУ «Арктическая», показана на рис. 3.

Рис. 3. Структура системы динамической компенсации высших гармоник и реактивной мощности на буровой платформе «Арктическая».

Рис. 4. Группа активных фильтров, работающая с приводами буровых насосов.

Рис. 5. Группа активных фильтров, работающая с приводами лебедки и СВП.

16 активных фильтров объединены в две группы. Одна из них «отвечает» за приводы буровых насосов, вторая – за лебедку и СВП (Рис. 4, 5).
Координация работы фильтров осуществляется системой управления, пост оператора которой расположен на панели главного распределительного щита (рис. 6, 7).
В составе СДК установлен измерительный комплекс для контроля параметров работы электростанции (суммарные нагрузки по трем дизель-генераторам, коэффициент гармонических составляющих тока и напряжения и др.). Это позволяет с поста оператора одновременно наблюдать за текущими параметрами активных фильтров и источника электроэнергии.
На графическую панель поста оператора выводятся переменные (ток, напряжение, мощность, кф. мощности, кф. нелинейных искажений и др.) по каждой группе приводов и по электростанции в целом. Данные мониторинга сохраняются в памяти панели и легко переносятся на компьютер для последующей обработки. С помощью дополнительного VPN-маршрутизатора обеспечивается удаленный доступ к системе.
Все операции по наладке системы динамической компенсации выполняются с графической панели фильтра (рис. 8), либо через стандартный web-интерфейс. Посредством web-интерфейса можно включать и отключать фильтры, запускать процесс диагностики, изменять уставки защиты и параметры компенсации, контролировать форму кривых тока компенсации, линейных токов и напряжений, выводить на экран векторную диаграмму с фазовыми углами и действующими значениями линейных напряжений и токов и др. (рис. 9).