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海洋石油
海上石油平台
2015/10/8
为提高钻井船钻进速度和效率，提高钻井深度，海上钻井设施大量采用大功率变频器，并由先前的直流驱动发展成为当今的交流驱动，目前通常采用6脉波整流或者12脉波整流。随着此类非线性负荷增加，使得谐波污染问题日趋严重，且海上石油平台的电力供应由独立的发电机提供，独立供电系统的系统阻抗比较大，相对于大电网供电的系统，相同的谐波电流所引起的电压畸变会更大。谐波污染大大增加了电网中发生局部的并联或者串联谐振的可能，使谐波电流放大几倍甚至几十倍，产生过电压或过电流，对继电保护、计算机、测量和计量仪器以及通信系统等都有不利和不可预知的影响，谐波还会影响到产油效率以及整个平台的机械稳定性。在抽油机工作时，曾经发过生由于谐波的影响使得整个平台发生强烈的振动的事故。在2006年1月美国船级社（ABS）重新修订的《海上移动钻井设施》规范中，首次要求钻井平台电力系统中，电压谐波不能超过5％，谐波分析和抑制成为了钻井平台电力系统在分析设计过程中所必须研究的重要课题。
海上石油平台钻井设备的电动机配置如下：2组泥浆泵组的电机、绞车电机、转盘电机、顶驱电机。每一段母线上有4台由全交流变频驱动系统控制的大型电动机。交流变频驱动系统会产生大量的高次谐波，6脉波交流变频驱动系统，将会产生5次，7次，11次，13次等 次谐波，总谐波畸变率达到30%左右。
由于变频器功率因数较高，一般在0.9以上，同时产生大量的谐波（因此无法用LC无源滤波器治理），电流谐波畸变率THDI达30%以上，因此在治理谐波的同时，必须保证系统不会过补偿。
以某海上平台为例，电流畸变率达到30%，电压畸变率达到10%-12%，平台上无论是电力设备还是机械设备都受到谐波的影响，工作效率都不高，麻烦不断。
治理后用户收益受益于以下方面：
1、改善了用户配电系统的电能质量。
2、海上平台照明系统原来的闪烁现象消失。
3、平台不再出现强烈的机械振动。
4、抽油机 的速度加快、效率提高。产量的提高使用户短期内回收了成本。
海上石油平台钻井设备的电动机配置如下：2组泥浆泵组的电机、绞车电机、转盘电机、顶驱电机。每一段母线上有4台由全交流变频驱动系统控制的大型电动机。交流变频驱动系统会产生大量的高次谐波，6脉波交流变频驱动系统，将会产生5次，7次，11次，13次等 次谐波，总谐波畸变率达到30%左右。
由于变频器功率因数较高，一般在0.9以上，同时产生大量的谐波（因此无法用LC无源滤波器治理），电流谐波畸变率THDI达30%以上，因此在治理谐波的同时，必须保证系统不会过补偿。
以某海上平台为例，电流畸变率达到30%，电压畸变率达到10%-12%，平台上无论是电力设备还是机械设备都受到谐波的影响，工作效率都不高，麻烦不断。
治理后用户收益受益于以下方面：
1、改善了用户配电系统的电能质量。
2、海上平台照明系统原来的闪烁现象消失。
3、平台不再出现强烈的机械振动。
4、抽油机 的速度加快、效率提高。产量的提高使用户短期内回收了成本。
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