有源滤波柜在半潜改装船谐波抑制中的应用

周 健

(青岛北海船舶重工有限责任公司，山东 青岛 266520)

随着全球海洋事业的不断发展，众多的工程船舶和施工机械需要在世界范围内被频繁调遣，使得半潜船的需求量不断加大，在半潜改装船中，对压载泵的操作大多采用新加交流变频器驱动，变频驱动除了能够满足设备的精确控制外，也会产生大量的谐波，对电网造成危害，特别是近几年的半潜改装船中，人们已开始分析研究谐波，逐步实施谐波的治理工作，降低变频装置对原船电网的影响。

1 半潜改装船谐波产生原因及危害

谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，线性负载吸收的电流是与电压频率相同的正弦波电流，电流与电压之间存在着固定的相位差；而非线性负载吸收的电流是周期性的，但不是正弦波电流，电流中含有谐波而造成波形失真。谐波主要由谐波电流源产生。当正弦基波电压施加到非线性负荷时，设备吸收的电流与施加的电压波形不同，电流因此发生了畸变，由于负荷与电网相连，故谐波电流注入到电网中，这些非线性负荷就成了电力系统的谐波源[1]。

以“海燕”油船改装为半潜船项目为例，改造前有2台225 kW的压载泵，改造后将配有6台压载泵，均需变频驱动方式，包括4台225 kW/440 V压载泵和2台370 kW/440 V压载泵。压载泵变频驱动系统选用ACS800系列6脉变频器进行控制，图1为“海燕”半潜改装船电力系统单线图，ACB表示空气断路器。该交流变频控制系统包括大量的大功率电力电子器件，会产生(6n±1)次谐波(n为任意整数)，例如：5、7、11、13、17次谐波等,该谐波会影响整个平台电力系统的稳定性和安全性。……