Страница 5

Эффект от работы активных фильтров при компенсации реактивной мощности на СПБУ «Арктическая» иллюстрируется приведенными ниже графиками переходных процессов.
С включением приводов лебедки под нагрузку (рис. 10) их суммарный ток возрастает на 700 – 750 А. Суммарный ток генераторов при этом возрастает лишь на 200 – 250 А. Соответственно, 450 - 500 А полного тока в динамическом режиме компенсируется группой активных фильтров.
При работе буровых насосов кратковременное отключение группы активных фильтров приводит к росту тока генераторов на 450 А. Последующее включение фильтров снижает ток генераторов до первоначального значения (рис. 11).
Группы фильтров буровых насосов, буровой лебедки и системы верхнего привода работают независимо друг от друга. Например, при промывке скважины приводы буровой лебедки обычно отключены. При спуско-подъёмных операциях, напротив, могут быть остановлены буровые насосы. В режимах турбинного бурения в общем случае работают все приводы, и соответственно – обе группы активных фильтров. При этом полный суммарный ток генераторов уменьшается за счет фильтров примерно на 1000 А, что «эквивалентно» появлению в составе судовой электростанции дополнительного дизель-генератора мощностью 1 МВт (при напряжении 690 В).
Активные фильтры отлично справляются с задачей компенсации высших гармоник. На рис. 12 показана форма напряжения на шинах генераторов (690 В) до включения фильтров (THDu = 13%); на рис. 13 – после включения фильтров (THDu = 4%).
Таким образом, применение активных фильтров на СПБУ «Арктическая» решает одновременно задачи разгрузки источников от реактивного тока и устранения вредного влияния высших гармоник на работу оборудования. Это позволяет более полно использовать установленную мощность дизель-генераторов, повысить надежность электроустановки и в результате – сократить непроизводительное время в бурении.

Выводы
Реализованная на СПБУ «Арктическая» система динамической компенсации имеет универсальную структуру, «подходящую» для большого количества применений.
Мощность (или ток компенсации) легко увеличивается или уменьшается изменением количества параллельно включенных силовых модулей активных динамических фильтров.
Номинальное напряжение системы компенсации может быть 690 В, 400 В или 230 В (трехфазное) в зависимости от типа фильтра. Согласующий трансформатор позволяет включать фильтры на присоединения выше 1000 В.

Рис. 6. Пост оператора СДК.

Рис. 7. Главный распределительный щит.

Рис. 8. Настройка активных фильтров с панели местного управления.

Рис. 9. Web-интерфейс активного фильтра.