Особенности электромагнитных процессов, обусловленных паразитными параметрами элементов ЭЭС бурового судна, и влияние искажений напряжения на работу ответственных потребителей
Максимальные преобразовательные нагрузки на буровых судах имеют место в наиболее ответственных режимах – при использовании технологического оборудования. Работа ЭЭС именно в этих режимах представляет особый интерес, так как сопровождается значительными искажениями формы сетевого тока (напряжения) и отказами судовых потребителей. Основной причиной таких искажений (ЭМП) являются коммутационные процессы в силовых цепях, обусловленные ключевым характером работы активных элементов. К другим причинам формирования ЭМП относятся высокочастотные колебания, обусловленные коммутацией силовых вентилей, за счет энергии, запасенной в реактивных элементах цепи, которые образуют резонансные контуры; переходные процессы при подключении и отключении ПП от сети; скачкообразные изменения питающего напряжения и нагрузки; сквозные токи; динамические свойства элементной базы применяемой в ПП.
Для анализа электромагнитных процессов при наличии паразитных параметров ЭЭС показательно использовать реальные данные, полученные при швартовных испытаниях судна «Газпром-1» в условиях максимально приближенных к выполнению буровых работ.
Испытания предусматривали следующий состав основных элементов ЭЭС: один главный дизель-генератор; потребители собственных нужд и общесудовые потребители (освещение, вентиляция и т.д.) суммарной мощностью 10-15% от мощности ГА; технологические насосы (мощностью 1000 кВт) для создания искажений напряжения (ЭМП).
|
|
|
Оценка влияния ЭМП, обусловленных работой ТП электроприводов буровых насосов на работу ОП выполнялась при номинальном выпрямленном токе 
А, и различных значениях выпрямленного напряжения 
В; 
В; 
В в установившихся и пусковых режимах. Для проверки влияния искажений напряжения на работу потребителей были включены: агрегаты выпрямительные питания системы автоматики ДГ; агрегат выпрямительный ВП питания системы динамической стабилизации (СДС) судна; агрегаты выпрямительные для питания общесудовых потребителей ВАС1...ВАС5; доплер-лаг; гировертикаль; система гидроакустическая система (ГАС) "Сухона"; DIPS системы динамической стабилизации; громкоговорящая связь и трансляция; системы пожарной сигнализации; преобразователи питания системы управления УВ7 и УР7; РЭА. Во всех исследуемых режимах включались секционные автоматы BC5.1–BC5.3 для проверки возможностей их ложного отключения.
Осциллографирование и измерение коэффициента несинусоидальности напряжений ( 
) на ГРЩ1 (6,3 кВ), ГРЩ2 (0,4 кВ) и щите питания потребителей комплекса радиосвязи и радионавигации (РЩ РС/РН) до и после штатных помехозащитных фильтров типа ФЕ выполнялось по схеме.
|
|
|
Полученные значения , а также режимные параметры преобразовательной нагрузки электроприводов бурового комплекса представлены в табл.1.2..
Таблица 1.2
Результаты измерения коэффициента несинусоидальности напряжений в ЭЭС бурового судна «Газпром–1»
| № режима | Преобразовательная нагрузка бурового комплекса | Общесудовая нагрузка | Суммарная мощность |
| ||||||
Мощность
 , кВт
| Выпрямленное напряжение  , В
| Выпрямленный ток  , А
| Мощность
 , кВт
| Напряжение
 , В
| Ток  , А
| ГРЩ1 (6,3 кВ) | ГРЩ2 (400 В) | РЩ РС/РН (230 В) | ||
| 1 | 462 | 420 | 1100 | 430 | 6300 | 50 | 900 | 13 | 13 | 7 |
| 2 | 248 | 620 | 400 | 430 | 6300 | 50 | 680 | 9,5 | 9,5 | 5 |
| 3 | 48 | 40 | 1200 | 430 | 6300 | 50 | 480 | 15 | 15 | 8 |
| 4 | 12 | 20 | 600 | 430 | 6300 | 50 | 450 | 11,5 | 11,5 | 6 |
| 5 | 14 | 20 | 700 | 430 | 6300 | 50 | 450 | 13 | 13 | 7 |
| 
|
| а | в |
| 
|
| б | г |
| Рис.1.6. Осциллограммы линейных напряжений: а,б – на ГРЩ1 в режиме 1 и 2; в,г – на ГРЩ2 в режиме 1 и 2 | |
| 
|
| а | б |
| Рис.1.7. Осциллограммы линейных напряжений на РЩ РС/РН: а – в режиме 1; б – в режиме 2 | |
Осциллограммы линейных напряжений на шинах ГРЩ1, ГРЩ2 для режима №1, а также напряжения на шинах РЩ РС/РН для режима №5 представлены на рис.1.6–1.7. Максимальное значение коэффициента несинусоидальности напряжений на шинах ГРЩ1 и ГРЩ2 
наблюдается в режиме №3 ( 
А, 
В). Соответствующее максимальное значение на шинах РЩ РС/РН составляет 8%.
|
|
|
Результаты измерений позволяют сделать следующие основные выводы: 1) значения на шинах ГРЩ1 и ГРЩ2 в эксплуатационных режимах могут существенно превысить предусмотренную Правилами Регистра предельную допустимую величину, равную 10%; 2) в составе напряжений на шинах ГРЩ1 и ГРЩ2 присутствуют значительные ВЧ–колебания, сопровождающие коммутацию вентилей, амплитуды которых соизмеримы с амплитудой основной гармоники. Наличие данных колебаний, существенно влияющих на увеличение результирующего значения , обусловлено паразитными емкостями ЭЭС; 3) наличие штатных помехозащитных фильтров типа ФЕ, подключенных к шинам РЩ РС/РН (230 В) ограничивает максимальное значение коэффициента несинусоидальности соответствующего напряжения в допустимых пределах; 4) превышение на ГРЩ2 допустимого значения приводит к необходимости проверки условий функционирования ответственных потребителей, подключенных к ГРЩ2 в соответствующих режимах.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!