(812) 445-23-47(812) 445-24-76(812) 445-24-22(812) 325-21-80Отправить запрос:

Компенсация сбросов/набросов активной мощности на источнике.

Необходимость компенсации резких изменений активной мощности часто возникает при эксплуатации буровых установок.

Наиболее энергоёмкие потребители на буровой - электроприводы лебедки, буровых насосов, поворотного стола и/или системы верхнего привода. Мощность одиночного двигателя может составлять 800 – 1000 кВт и выше. Нагрузка буровых механизмов резко переменная.

Пример. Суммарный ток главных приводов бурового комплекса на шинах 690 В.Пример. Провал напряжения на вводе буровой установки при питании по ЛЭП протяженностью 6 км.

Электроснабжение буровой осуществляется от автономных электростанций, либо (при возможности подключиться к энергосистеме) по протяженным линиям электропередачи. В последнем случае наброс нагрузки на приводы может приводить к значительному провалу напряжения. На правом рисунке красная линия – напряжение на шинах 6 кВ. При «нормальном» напряжении 6158 В, минимальное значение составило – 5200 В.

Наиболее резкие изменения активной мощности происходят при работе буровой лебедки.

На рисунке светло-коричневая линия – ток главной лебедки на присоединении 690 В.

Пример. Ток главной лебедки на присоединении 690 В.

Резко переменная активная нагрузка приводит к изменению частоты генераторов автономных источников, снижает устойчивость, сокращает межрегламентный период первичных двигателей, редукторов и прочего механического оборудования. Во многих случаях это накладывает ограничение на использование газопоршневых машин.

Включение на параллельную работу нескольких электростанций повышает устойчивость энергоустановки, но неизбежно приводит к перерасходу топлива из-за необходимости продолжительно работать на долевых режимах.

Компенсация резких изменений активной мощности и выравнивание графика нагрузки источника достигается в гибридной системе, структура которой показана на рисунке.

Пример. Структура гибридной системы, обеспечивающей компенсацию ударных нагрузок на электростанцию.

Электроснабжение (в данном случае буровой платформы) осуществляется двумя параллельно работающими дизель-генераторами (2*2000 кВт). Общесудовая нагрузка изменяется незначительно и составляет 700 – 800 кВт.

Переменную нагрузку создают буровые насосы и лебедка (соответственно зеленая и красная линия на суточном графике).

Суточный график активной нагрузки судовой электростанции при бурении винтовым забойным двигателем.

На «двухминутном» графике видно, что буровой насос набирает нагрузку при включении примерно за 60 секунд, а лебедка загружается всего за 2-3 секунды.

Пример. Набор активной мощности приводом бурового насоса.Пример. Изменения активной мощности приводов буровой лебедки.

«Темп» увеличения активной мощности на лебедке может достигать 150 – 200 кВт/сек при практически мгновенном уменьшении мощности до нуля.

Наброс нагрузки - 1400 кВт за 8 секунд. Сброс нагрузки - 800 кВт/сек.

Это сказывается неблагоприятно на работе судовой электростанции.

Компенсация быстрых изменений активной мощности возможна при использовании накопителей энергии (аккумуляторов), параметры которых согласуются с параметрами судовой сети посредством сетевого преобразователя Vacon NXA 1300 5 (1300 А, 500 В). На рисунке показаны примеры компоновки оборудования преобразовательного звена и одного из трех батарейных шкафов с литий-ионными аккумуляторами (запасаемая энергия - 65 кВт*час).

Низковольтное комплектное устройство на базе сетевого преобразователя Vacon NXA 1300 5Батарейный шкаф с литий-ионными аккумуляторами NMC.

При подготовке системы к работе аккумуляторы предварительно заряжаются.

Во время бурения аккумуляторы выполняют роль «буфера», накапливая и возвращая в сеть энергию по мере необходимости.

Наряду с буровыми установками, подобные системы нашли применение на судах, кранах большой грузоподъёмности, в энергоблоках с газопоршневыми машинами и др.

Предложения Инженерного центра «АРТ».

  • Разработка решения по компенсации переменных нагрузок (как активных, так и реактивных).
  • Выполнение соответствующих разделов проекта.
  • Изготовление и поставка оборудования, шеф-монтаж, пусконаладка.
  • Обучение персонала Заказчика.

Отправить запрос.