Компенсация ударных нагрузок и замещение «горячего резерва» автономных электростанций.
Active power compensation & spinning reserve with the Grid converter systems.
Проблемы электроснабжении буровых установок обостряются при питании от автономных источников.
Пуски главных приводов могут привести к отключению генератора или остановке электростанции. Реактивный ток электроприёмников загружает генератор и не позволяет передать номинальную активную мощность от источника к потребителям. Высшие гармоники при переходе в автономный режим возрастают примерно вдвое (по сравнению с режимом питания от Энергосистемы). Резкие набросы нагрузки Главных приводов вызывают провалы частоты и остановку электростанции (в особенности при использовании газопоршневых машин).
Включение дополнительных электростанций повышает надежность электроснабжения, но приводит к перерасходу топлива и ресурса двигателей.
Применение системы компенсации активных нагрузок (на базе сетевых преобразователей с накопителями энергии) «выравнивает» график нагрузки и решает большинство проблем.
Пример системы компенсации активных нагрузок автономного энергокомплекса буровой установки БУ 2900/200 ЭПК.
На рисунке также показаны активные фильтры, компенсирующие реактивную мощность и высшие гармоники на сборных шинах 0,4 кВ.
Нагрузка автономных электростанций при работе бурового комплекса резко переменная. Для обеспечения кратковременных «пиков» нагрузки приходится включать дополнительный электроагрегат, что увеличивает расход топлива и эксплуатационные затраты.
Пример графика изменения полной мощности приводов буровой лебедки при турбинном бурении и спуско-подъёмных операциях.
Системы компенсации активных нагрузок на базе сетевых преобразователей с накопителями энергии «выравнивают» график нагрузки.
Пример работы электростанции с газопоршневыми машинами и системы компенсации активных нагрузок на базе сетевых преобразователей с аккумуляторной батареей на 2000 А.
Нагрузка приводов резко переменная (синяя линия).
Ток аккумуляторной батареи «зеркально» отражает изменения тока электроприводов (фиолетовая линия).
В результате ток нагрузки газопоршневых машин изменяется незначительно (красная линия).
Пример контейнерной компоновки системы компенсации активных нагрузок.
Мощность – 500 кВт. Продолжительность «выдачи мощности» от аккумуляторной батареи – 10 минут.
Системы компенсации активных нагрузок на базе сетевых преобразователей позволяют уменьшить установленную мощность автономной электростанции бурового комплекса и/или применить электростанции с газопоршневыми машинами.
Предложения Инженерного центра «АРТ».
Полный комплекс работ по созданию систем компенсации активных нагрузок главных приводов и систем накопления энергии для замещения «горячего резерва» электростанций.
