自升式鉆井平臺(tái)電站無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠懻?/h1>
2018-10-24 06:24:34陳鑫
機(jī)電信息 2018年30期
陳 鑫
（海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)公司，天津300451）
0 引言
海洋鉆井平臺(tái)（drilling platform）是一種大型的鉆探油氣資源的海上結(jié)構(gòu)物。鉆井平臺(tái)上大多包括鉆修井、配電、通信、儀表、導(dǎo)航等設(shè)備。海洋鉆井平臺(tái)主要有移動(dòng)式和固定式兩種結(jié)構(gòu)，其中，移動(dòng)式鉆井平臺(tái)又包括自升式、鉆井浮船、坐底式、半潛式等等。本文講述的就是一種200尺自升式鉆井平臺(tái)。
海上石油自升式鉆井平臺(tái)電網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它由自己的發(fā)電系統(tǒng)、電站控制系統(tǒng)、配電中心及所控制的負(fù)載系統(tǒng)組成，能滿足海上石油鉆井工況下的負(fù)荷用電需要及在特殊工況下的用電需求，自成一體。在一般情況下，約80%的發(fā)電機(jī)功率經(jīng)可控硅整流后驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，完成鉆井作業(yè)。由于鉆井平臺(tái)電力系統(tǒng)的不良影響由無(wú)功功率及高次諧波產(chǎn)生，使得功率因數(shù)較低，發(fā)電機(jī)不足以帶動(dòng)大負(fù)載運(yùn)行，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的配電能力降低，造成資源和能源的巨大浪費(fèi)。
因此，要應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，使電站的供電能力提高30%左右，不僅能夠滿足快速鉆井作業(yè)的功率需求，同時(shí)每年還能節(jié)省燃油300 m3左右，完成擴(kuò)容減耗的目標(biāo)，延長(zhǎng)電力機(jī)械設(shè)備年限，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。本文以中國(guó)海洋石油921自升式鉆井平臺(tái)為例，就此問(wèn)題進(jìn)行探討。
1 平臺(tái)電站低功率因數(shù)技術(shù)分析
1.1 低功率因數(shù)分析
在921鉆井平臺(tái)電網(wǎng)中投入了大量泥漿泵、絞車、頂驅(qū)、轉(zhuǎn)盤等大功率負(fù)載設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備的額定功率都是800 kW，而發(fā)電機(jī)組的總額定功率也只是6 000 kW。此類大功率用電負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需要電站提供感性的無(wú)功功率，它們使電流滯后于電壓，使有功電流遠(yuǎn)小于總電流，因此使得電網(wǎng)的功率因數(shù)偏低[1]。由于平臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出總電流，即有功電流與無(wú)功電流的矢量和（圖1），總有功功率=總視在功率×功率因數(shù)。因此，在總功率一定的情況下，功率因數(shù)低，總有功功率就低。
圖1 負(fù)載電流向量分解圖
1.2 高次諧波分析
在給可控硅整流系統(tǒng)供電的同時(shí)，也把高次諧波帶到了電網(wǎng)系統(tǒng)中。
之所以可控硅整流系統(tǒng)能給電網(wǎng)帶來(lái)高次諧波，是因?yàn)檎餮b置為非線性負(fù)荷。理想正弦系統(tǒng)電壓給這些非線性負(fù)荷供電時(shí)，工作電流也為非正弦電流。非正弦電流波形能分解為基波及諧波。諧波電流通過(guò)電力系統(tǒng)中各供配電設(shè)備，必將造成非正弦的電壓降，使平臺(tái)電壓發(fā)生畸變。反過(guò)來(lái)，畸變電壓又影響了整流裝置輸入電流波形。因此，諧波電流和諧波電壓相互影響、相伴而生。
1.3 危害性分析
負(fù)載功率因數(shù)偏低（0.6～0.75），無(wú)功電流是電站額定電流的30%～35%，限制有功功率，不能發(fā)揮發(fā)電機(jī)正常的供電能力。為了滿足鉆機(jī)平臺(tái)生產(chǎn)需求，需投入更多的發(fā)電機(jī)組。
同時(shí)，當(dāng)可控硅大負(fù)荷投入運(yùn)行時(shí)，使電網(wǎng)波形發(fā)生畸變，對(duì)平臺(tái)電網(wǎng)造成不良影響?？煽毓鑼?dǎo)通時(shí)，突加電流，發(fā)電機(jī)不能及時(shí)提供足夠的突加電流，電網(wǎng)電壓瞬間變低，電壓波形呈鋸齒正弦波，如圖2所示。頻率隨之發(fā)生波動(dòng)，所以鉆井平臺(tái)啟動(dòng)泥漿泵時(shí)，頻率波動(dòng)3～5 Hz。
圖2 電網(wǎng)畸變
并且當(dāng)可控硅導(dǎo)通投入后，使電網(wǎng)電壓中含有5、7、11、13等高次諧波成分[2]，其對(duì)應(yīng)的諧波頻率分別為300 Hz、420 Hz、660 Hz、780 Hz，從而降低了電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，高次諧波嚴(yán)重影響了平臺(tái)內(nèi)部電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，其危害性表現(xiàn)如下：
（1）系統(tǒng)中并聯(lián)的可控硅之間互相干擾。
（2）諧波電流會(huì)引起電網(wǎng)中同步發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子部分的附加損耗及附加溫升，造成發(fā)電機(jī)的額定出力降低。
（3）平臺(tái)上的通信系統(tǒng)會(huì)受到很大的不良影響。因?yàn)榉蔷€性負(fù)荷供電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對(duì)與其鄰近的通信線路產(chǎn)生了靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)。
（4）高次諧波比重大時(shí)，會(huì)使電力系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，易導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
2 電站無(wú)功補(bǔ)償
2.1 補(bǔ)償原理
電網(wǎng)中的感性負(fù)載使電流滯后于電壓，但電容器具有與電感相反的特性，它能夠使電流超前電壓變化，因此，通過(guò)在感性電路中增加容性補(bǔ)償裝置就可以使較低的功率因數(shù)得以補(bǔ)償，由圖3可知，φ1減小到φ2，則cos φ2＞cos φ1，功率因數(shù)提高了。通過(guò)負(fù)載與容性補(bǔ)償設(shè)備間的無(wú)功交換，減小系統(tǒng)無(wú)功電流。在電流限值不變的情況下，能夠提高電站配電能力。
圖3 采用補(bǔ)償裝置后的電路與電流向量圖
2.2 補(bǔ)償方式
電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方式包括線路補(bǔ)償和終端補(bǔ)償。
2.2.1 線路補(bǔ)償
線路補(bǔ)償是在母線線路上安裝并聯(lián)電容器，使得電網(wǎng)功率因數(shù)提高，實(shí)現(xiàn)降損升壓的目的。這種補(bǔ)償主要應(yīng)用場(chǎng)所為10 kV電網(wǎng)，而在低壓配電電網(wǎng)中應(yīng)用較少。該補(bǔ)償方式具有初期投資成本低、回收周期短、補(bǔ)償效果好、易于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于功率因數(shù)較低、負(fù)荷較重的遠(yuǎn)距離輸配電線路特別適用。
2.2.2 終端補(bǔ)償
終端補(bǔ)償即就地補(bǔ)償，通過(guò)在低壓配電線路末端直接配置無(wú)功功率設(shè)備，減小低壓電網(wǎng)的無(wú)功功率，降低線損和線路電壓降。終端補(bǔ)償方式的優(yōu)點(diǎn)：線損率可降低至20%；電壓損耗降低，使得電壓質(zhì)量得以提高，改善負(fù)載設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行狀況，提高線路配電能力。
在海洋石油921鉆井平臺(tái)上，最大電壓也只是0.6 kV，并且在0.6 kV/0.4 kV主變壓器以下的電網(wǎng)的功率因數(shù)是0.8，主要無(wú)功負(fù)載都在0.6 kV鉆井設(shè)備上，因此，在海洋石油921鉆井平臺(tái)應(yīng)選用終端補(bǔ)償較為合理。
落實(shí)補(bǔ)償位置是進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牡谝画h(huán)節(jié)，是平衡無(wú)功的重要環(huán)節(jié)。在鉆井平臺(tái)上，無(wú)功負(fù)載主要在直流傳動(dòng)系統(tǒng)上，所以，補(bǔ)償位置就選擇在直流傳動(dòng)系統(tǒng)兩端。
由于線路末端負(fù)荷波動(dòng)幅度大，啟動(dòng)負(fù)荷數(shù)量不確定，因此需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定一種補(bǔ)償方式。
目前使用頻率較高的補(bǔ)償方式是前饋補(bǔ)償方式，通過(guò)可控硅、交流變壓器等實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備電流的檢測(cè)，通過(guò)電流疊加電路進(jìn)行電流計(jì)算，計(jì)算值輸入解調(diào)電路，解調(diào)電路輸出負(fù)載無(wú)功電流值到控制模塊?？刂颇K實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償裝置投切時(shí)間及投入量的控制，使電容投切時(shí)間為交流正弦波的零幅值位，避免高電流對(duì)補(bǔ)償裝置的壽命產(chǎn)生影響。
避免諧波諧振對(duì)電容器產(chǎn)生影響。在電容器接通回路中串入感性電抗器，可以抑制諧振，且可吸收高次諧波電流。通過(guò)電抗器、電容器串聯(lián)，能避免諧振現(xiàn)象。自振頻率是在最低諧波頻率和基波頻率之間，而高于自振頻率的諧波表現(xiàn)為感性，能避免諧振；50 Hz的基波頻率呈容性，因而可以獲得無(wú)功功率補(bǔ)償。
串聯(lián)電抗器可抑制合閘瞬時(shí)涌流，能抑制、吸收諧波電流，具有濾波功能，有效提高電網(wǎng)安全性。但是，串抗與電容器不可任意組合，需考慮電容裝置接入處電網(wǎng)的實(shí)際情況，根據(jù)921自升式鉆井平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)情況，諧波主要以5次為主，建議選擇4.5%的串聯(lián)電抗器。
2.2.3 補(bǔ)償裝置參數(shù)計(jì)算
由原來(lái)的功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)剿璧墓β室驍?shù)，需要并聯(lián)的電容器容量可用下式計(jì)算：
式中，Q為應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率（kvar）；P為最大負(fù)荷的平均有功功率（kW）；cos φ1為補(bǔ)償前的功率因數(shù)；cos φ2為補(bǔ)償后的功率因數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)事先計(jì)算好的表格查出所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功容量。
通過(guò)補(bǔ)償，發(fā)電機(jī)輸出電流有效下降，功率因數(shù)由0.65優(yōu)化到0.9以上，濾除5次以上的高次諧波，電壓波動(dòng)小，幅值平穩(wěn)，電網(wǎng)質(zhì)量得以提升。
根據(jù)921鉆井平臺(tái)的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算最大應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。
直流傳動(dòng)的最大功率可達(dá)到4 800 kW，通過(guò)下列公式可計(jì)算：
計(jì)算結(jié)果Q=3 264 kvar。
3 結(jié)語(yǔ)
目前，中國(guó)海洋石油921鉆井平臺(tái)配備4臺(tái)1 500 kW的河南柴油機(jī)公司TBD620V16型柴油機(jī)，在運(yùn)行周期內(nèi)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)柴油機(jī)老化、輸出能力降低的問(wèn)題，如果通過(guò)增加發(fā)電機(jī)解決鉆井最大工況下的峰值負(fù)荷缺口，是很不經(jīng)濟(jì)的，通過(guò)引入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可將發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)提高0.2～0.3，發(fā)電機(jī)的輸出能力提高25%～30%，同時(shí)可以減少柴油機(jī)積碳，保持電網(wǎng)穩(wěn)定，提高用電設(shè)備壽命，特別是對(duì)功率因數(shù)低于0.8的海上、陸地鉆井平臺(tái)電站具有很大的推廣價(jià)值。
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陳 鑫
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海上石油自升式鉆井平臺(tái)電網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它由自己的發(fā)電系統(tǒng)、電站控制系統(tǒng)、配電中心及所控制的負(fù)載系統(tǒng)組成，能滿足海上石油鉆井工況下的負(fù)荷用電需要及在特殊工況下的用電需求，自成一體。在一般情況下，約80%的發(fā)電機(jī)功率經(jīng)可控硅整流后驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)，完成鉆井作業(yè)。由于鉆井平臺(tái)電力系統(tǒng)的不良影響由無(wú)功功率及高次諧波產(chǎn)生，使得功率因數(shù)較低，發(fā)電機(jī)不足以帶動(dòng)大負(fù)載運(yùn)行，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的配電能力降低，造成資源和能源的巨大浪費(fèi)。
因此，要應(yīng)用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，使電站的供電能力提高30%左右，不僅能夠滿足快速鉆井作業(yè)的功率需求，同時(shí)每年還能節(jié)省燃油300 m3左右，完成擴(kuò)容減耗的目標(biāo)，延長(zhǎng)電力機(jī)械設(shè)備年限，獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。本文以中國(guó)海洋石油921自升式鉆井平臺(tái)為例，就此問(wèn)題進(jìn)行探討。
1 平臺(tái)電站低功率因數(shù)技術(shù)分析
1.1 低功率因數(shù)分析
在921鉆井平臺(tái)電網(wǎng)中投入了大量泥漿泵、絞車、頂驅(qū)、轉(zhuǎn)盤等大功率負(fù)載設(shè)備，每臺(tái)設(shè)備的額定功率都是800 kW，而發(fā)電機(jī)組的總額定功率也只是6 000 kW。此類大功率用電負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需要電站提供感性的無(wú)功功率，它們使電流滯后于電壓，使有功電流遠(yuǎn)小于總電流，因此使得電網(wǎng)的功率因數(shù)偏低[1]。由于平臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出總電流，即有功電流與無(wú)功電流的矢量和（圖1），總有功功率=總視在功率×功率因數(shù)。因此，在總功率一定的情況下，功率因數(shù)低，總有功功率就低。
圖1 負(fù)載電流向量分解圖
1.2 高次諧波分析
在給可控硅整流系統(tǒng)供電的同時(shí)，也把高次諧波帶到了電網(wǎng)系統(tǒng)中。
之所以可控硅整流系統(tǒng)能給電網(wǎng)帶來(lái)高次諧波，是因?yàn)檎餮b置為非線性負(fù)荷。理想正弦系統(tǒng)電壓給這些非線性負(fù)荷供電時(shí)，工作電流也為非正弦電流。非正弦電流波形能分解為基波及諧波。諧波電流通過(guò)電力系統(tǒng)中各供配電設(shè)備，必將造成非正弦的電壓降，使平臺(tái)電壓發(fā)生畸變。反過(guò)來(lái)，畸變電壓又影響了整流裝置輸入電流波形。因此，諧波電流和諧波電壓相互影響、相伴而生。
1.3 危害性分析
負(fù)載功率因數(shù)偏低（0.6～0.75），無(wú)功電流是電站額定電流的30%～35%，限制有功功率，不能發(fā)揮發(fā)電機(jī)正常的供電能力。為了滿足鉆機(jī)平臺(tái)生產(chǎn)需求，需投入更多的發(fā)電機(jī)組。
同時(shí)，當(dāng)可控硅大負(fù)荷投入運(yùn)行時(shí)，使電網(wǎng)波形發(fā)生畸變，對(duì)平臺(tái)電網(wǎng)造成不良影響?？煽毓鑼?dǎo)通時(shí)，突加電流，發(fā)電機(jī)不能及時(shí)提供足夠的突加電流，電網(wǎng)電壓瞬間變低，電壓波形呈鋸齒正弦波，如圖2所示。頻率隨之發(fā)生波動(dòng)，所以鉆井平臺(tái)啟動(dòng)泥漿泵時(shí)，頻率波動(dòng)3～5 Hz。
圖2 電網(wǎng)畸變
并且當(dāng)可控硅導(dǎo)通投入后，使電網(wǎng)電壓中含有5、7、11、13等高次諧波成分[2]，其對(duì)應(yīng)的諧波頻率分別為300 Hz、420 Hz、660 Hz、780 Hz，從而降低了電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，高次諧波嚴(yán)重影響了平臺(tái)內(nèi)部電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行，其危害性表現(xiàn)如下：
（1）系統(tǒng)中并聯(lián)的可控硅之間互相干擾。
（2）諧波電流會(huì)引起電網(wǎng)中同步發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子部分的附加損耗及附加溫升，造成發(fā)電機(jī)的額定出力降低。
（3）平臺(tái)上的通信系統(tǒng)會(huì)受到很大的不良影響。因?yàn)榉蔷€性負(fù)荷供電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波對(duì)與其鄰近的通信線路產(chǎn)生了靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)。
（4）高次諧波比重大時(shí)，會(huì)使電力系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，易導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
2 電站無(wú)功補(bǔ)償
2.1 補(bǔ)償原理
電網(wǎng)中的感性負(fù)載使電流滯后于電壓，但電容器具有與電感相反的特性，它能夠使電流超前電壓變化，因此，通過(guò)在感性電路中增加容性補(bǔ)償裝置就可以使較低的功率因數(shù)得以補(bǔ)償，由圖3可知，φ1減小到φ2，則cos φ2＞cos φ1，功率因數(shù)提高了。通過(guò)負(fù)載與容性補(bǔ)償設(shè)備間的無(wú)功交換，減小系統(tǒng)無(wú)功電流。在電流限值不變的情況下，能夠提高電站配電能力。
圖3 采用補(bǔ)償裝置后的電路與電流向量圖
2.2 補(bǔ)償方式
電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償方式包括線路補(bǔ)償和終端補(bǔ)償。
2.2.1 線路補(bǔ)償
線路補(bǔ)償是在母線線路上安裝并聯(lián)電容器，使得電網(wǎng)功率因數(shù)提高，實(shí)現(xiàn)降損升壓的目的。這種補(bǔ)償主要應(yīng)用場(chǎng)所為10 kV電網(wǎng)，而在低壓配電電網(wǎng)中應(yīng)用較少。該補(bǔ)償方式具有初期投資成本低、回收周期短、補(bǔ)償效果好、易于管理和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于功率因數(shù)較低、負(fù)荷較重的遠(yuǎn)距離輸配電線路特別適用。
2.2.2 終端補(bǔ)償
終端補(bǔ)償即就地補(bǔ)償，通過(guò)在低壓配電線路末端直接配置無(wú)功功率設(shè)備，減小低壓電網(wǎng)的無(wú)功功率，降低線損和線路電壓降。終端補(bǔ)償方式的優(yōu)點(diǎn)：線損率可降低至20%；電壓損耗降低，使得電壓質(zhì)量得以提高，改善負(fù)載設(shè)備啟動(dòng)和運(yùn)行狀況，提高線路配電能力。
在海洋石油921鉆井平臺(tái)上，最大電壓也只是0.6 kV，并且在0.6 kV/0.4 kV主變壓器以下的電網(wǎng)的功率因數(shù)是0.8，主要無(wú)功負(fù)載都在0.6 kV鉆井設(shè)備上，因此，在海洋石油921鉆井平臺(tái)應(yīng)選用終端補(bǔ)償較為合理。
落實(shí)補(bǔ)償位置是進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牡谝画h(huán)節(jié)，是平衡無(wú)功的重要環(huán)節(jié)。在鉆井平臺(tái)上，無(wú)功負(fù)載主要在直流傳動(dòng)系統(tǒng)上，所以，補(bǔ)償位置就選擇在直流傳動(dòng)系統(tǒng)兩端。
由于線路末端負(fù)荷波動(dòng)幅度大，啟動(dòng)負(fù)荷數(shù)量不確定，因此需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定一種補(bǔ)償方式。
目前使用頻率較高的補(bǔ)償方式是前饋補(bǔ)償方式，通過(guò)可控硅、交流變壓器等實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備電流的檢測(cè)，通過(guò)電流疊加電路進(jìn)行電流計(jì)算，計(jì)算值輸入解調(diào)電路，解調(diào)電路輸出負(fù)載無(wú)功電流值到控制模塊?？刂颇K實(shí)現(xiàn)對(duì)補(bǔ)償裝置投切時(shí)間及投入量的控制，使電容投切時(shí)間為交流正弦波的零幅值位，避免高電流對(duì)補(bǔ)償裝置的壽命產(chǎn)生影響。
避免諧波諧振對(duì)電容器產(chǎn)生影響。在電容器接通回路中串入感性電抗器，可以抑制諧振，且可吸收高次諧波電流。通過(guò)電抗器、電容器串聯(lián)，能避免諧振現(xiàn)象。自振頻率是在最低諧波頻率和基波頻率之間，而高于自振頻率的諧波表現(xiàn)為感性，能避免諧振；50 Hz的基波頻率呈容性，因而可以獲得無(wú)功功率補(bǔ)償。
串聯(lián)電抗器可抑制合閘瞬時(shí)涌流，能抑制、吸收諧波電流，具有濾波功能，有效提高電網(wǎng)安全性。但是，串抗與電容器不可任意組合，需考慮電容裝置接入處電網(wǎng)的實(shí)際情況，根據(jù)921自升式鉆井平臺(tái)的現(xiàn)實(shí)情況，諧波主要以5次為主，建議選擇4.5%的串聯(lián)電抗器。
2.2.3 補(bǔ)償裝置參數(shù)計(jì)算
由原來(lái)的功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)剿璧墓β室驍?shù)，需要并聯(lián)的電容器容量可用下式計(jì)算：
式中，Q為應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率（kvar）；P為最大負(fù)荷的平均有功功率（kW）；cos φ1為補(bǔ)償前的功率因數(shù)；cos φ2為補(bǔ)償后的功率因數(shù)。
在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)事先計(jì)算好的表格查出所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功容量。
通過(guò)補(bǔ)償，發(fā)電機(jī)輸出電流有效下降，功率因數(shù)由0.65優(yōu)化到0.9以上，濾除5次以上的高次諧波，電壓波動(dòng)小，幅值平穩(wěn)，電網(wǎng)質(zhì)量得以提升。
根據(jù)921鉆井平臺(tái)的實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算最大應(yīng)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。
直流傳動(dòng)的最大功率可達(dá)到4 800 kW，通過(guò)下列公式可計(jì)算：
計(jì)算結(jié)果Q=3 264 kvar。
3 結(jié)語(yǔ)
目前，中國(guó)海洋石油921鉆井平臺(tái)配備4臺(tái)1 500 kW的河南柴油機(jī)公司TBD620V16型柴油機(jī)，在運(yùn)行周期內(nèi)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)柴油機(jī)老化、輸出能力降低的問(wèn)題，如果通過(guò)增加發(fā)電機(jī)解決鉆井最大工況下的峰值負(fù)荷缺口，是很不經(jīng)濟(jì)的，通過(guò)引入無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，可將發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)提高0.2～0.3，發(fā)電機(jī)的輸出能力提高25%～30%，同時(shí)可以減少柴油機(jī)積碳，保持電網(wǎng)穩(wěn)定，提高用電設(shè)備壽命，特別是對(duì)功率因數(shù)低于0.8的海上、陸地鉆井平臺(tái)電站具有很大的推廣價(jià)值。
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