石油钻机SCR电驱动系统谐波分析与抑制

2 0 1 0年 第 3 8卷 第 1 1 期 石 油 机 械 C HI N A P E T R 0 L E U M M AC HI N E R Y 一 6 5 一 应用技术 石 油钻 机 S C R电驱 动 系统 谐 波分 析 与抑 制 党存禄 鄢家财 缑建平 张 晓英 ( 1 ． 兰州理工大学电气工程 与信 息工程 学院 2 ． 北京 四利通控制技 术有限公 司) 摘要 针对石油钻机 S C R电驱动系统产生的谐波、谐波源在 6 0 0 V母排上 的分布 以及 引起 的 电网电压波形畸变等问题 ，提 出对每 1台 S C R波动系统配套 1台 A P F装置 的谐波抑制方案和增加 进线电抗器 的方案，并将两者结合在一起达到更好抑制谐 波的 目的。实际设计的这种装置，实测 波 形显 示达 到 了提高 小 电网 电能质量 的 目的。 关键词 钻机 S C R电驱动系统 整流装置 谐波分析 谐波抑制 近年来 ，随着有源电力滤波器的产生与应用 ， 对 电网谐 波 的抑制 和滤除取 得 突破性 的进展 ，但 这 些基本上都是 针对公用 电网 ( 大 电网 )系统 的。 目 前 ，我国在石油钻采工程上 大量使用 电驱动钻 机 ，替代效率低下的机械钻机 ，而石油钻机系统一 般都应用在公共电网所不及的海洋 、沙漠和陆地等 场合 ，其动 力源 由多 台柴 油发 电机组来 提 供 ] ， 构成独立小容量交流电网 ( 小电网) 。钻机电驱动 系统中，整流装置的存在使得钻机 6 0 0 V电网中含 有大量谐波，电压波形畸变，严重影响在网的其他 辅助设备运行 ，因此对小电网供电的钻机电驱动系 统的谐波进行分析和抑制显得尤为重要 ，以便于提 高小电网系统的电能质量 j 。石油 钻机电驱动系 统分为 S C R直流传动系统和 V D F 交流变频传动系 统 ，笔 者 以中海 油 某 钻 井平 台 Z J S O D钻 机 S C R直 流 电驱动 系统 ( 简 称 S C R 系统 ) 为 例 ，进 行谐 波 分析与抑制措施的研究 。 1 S C R 系统组成及工作原理 S C R系统 由发 电部分 、S C R传 动部分 、自动 化与现场总线部分 、动力变压器与辅助设备配电系 统 、生活楼照明和配电部分等构成，其工作原理是 多 台柴油 发 电 机 组 发 出 A C 6 0 0 V 三 相 交 流 电源 ， 经过三相全控桥式整流 电路变换为电压可调的直流 电，控制直流电动机 ( 他励或 串励 ) 的转速和转 ......