从典型单线可知，该钻机电站为4台CAT3516发电机，正常工作时为3开1备，视在功率为2071kVA，功率为1450kW，功率因数cosΦ=0.7；泥浆泵为4台588kW直流电动机由两台可控硅变流装置SCR驱动；绞车为2台551kW电动机由交流变频VFD驱动；顶驱为1台800kW电动机由VFD驱动；转盘共2台368kW电动机也由VFD驱动。

　　（1）在发电机选择cosΦ=0.7的情况下，根据公式S2=P2+Q2可知单台发电机在最佳工作效率为0.8的情况下可向负载提供1450×0.8=1160kW有功功率和1183kVAR的无功功率，3台发电机在并联运行时提供3480kW有功功率和3549kVAR的无功功率。

　　（2）泥浆泵：4台直流电机，功率为800×4×0.746=2387kW.

　　（3）绞车：2台交流电动机，功率为750×2×0.746=1119kW.

　　（4）顶驱：1台交流电动机，功率为800kW.

　　（5）转盘：2台交流电动机，功率为750×2×0.746=1119kW.

　　几种典型的钻机模块工作状况1）正常钻井工况。在此工况中，泥浆泵处于连续工作状态，负荷率约为62%，顶驱处于连续工作状态，负荷率约为91%，绞车处于待机状态间断性提供负荷。

　　2）最大钻井工况。此工况出现在钻进过程中的倒划眼情况，此时泥浆泵处于连续工作状态，负荷率约为51%，绞车处于连续工作状态，负荷率约为66%，顶驱处于间歇工作状态，负荷率约为15%.

　　3）应急工况。即当主发电机维修或发生故障时，此时不能进行钻井或修井作业，钻机模块保持必要的照明、通讯以及仪系统用电的负荷情况。

　　钻机用发电机的特点根据不同的典型工况，通过负荷计算，确定出钻机电站的容量后，用柴油机和交流发电机组成柴油发电机组，数台柴油发电机组组成一个独立的钻机电站。钻机发电机发出来的交流电再通过可控硅变流装置SCR将交流电变成直流电来驱动钻井机械绞车、转盘和泥浆泵等。可控硅变流装置会产生谐波，这些谐波会使电网电压波形发生畸变，产生高次谐波，它影响到发电机和与之相并联的负载，这就要求发电机必须能够适应可控硅变流装置的谐波效应。

　　可控硅装置输出的直流电压无论如何变化，对恒定的直流输出电流来说，可控硅装置交流侧的电流基本不变，即发电机的视在功率与直流电压无关，当输出的有功功率减小，直流电压降低时，无功功率将增大；随着有功功率的增加，直流电压升高时，无功功率降低。由电工原理可知：有功功率：P=S×cosΦ（kW）；无功功率：Q=S×sinΦ（kVAR）；视在功率：S=P+Q（kVA）。

　　在相同的视在功率下面对应不同的功率因数角Φ时，视在功率S的顶端轨迹为一半圆弧，如所示，从中可以看出，已知某电压时的有功功率P值，就能知道功率因数cosΦ值。在可控硅电动钻机中，通常采用三相桥式整流电路，其功率因数cosΦ≈cos（Α-τ/2），其中Α是可控硅控制角（触发角），τ是可控硅换向重叠角。

　　可控硅功率圆因此，根据钻进工艺的要求，调整可控硅装置的控制角（触发角）Α就能满足绞车、转盘和泥浆泵无极调速的要求，可控硅装置输出的有功功率P随着控制角Α变化而变化。如绞车由高速档换为低速档，司钻人员通过操作司钻控制台上的调节手轮，使Α角增大，驱动绞车的电动机的电压降低，电动机在低速下运转，可控硅装置输出的有功功率就由P2减小到P1，无功功率由Q2增加到Q1，可控硅无功功率消耗的增加造成发电机要发出更多的无功功率来满足可控硅装置的使用要求，因此导致发电机的功率因数降低。发电机要满足可控硅装置的运行需要就必须提供大量的无功功率，特别是电动机在低电压、低转速、轻负荷运转时上述关系现的特别明显。

　　发电机铭牌上通常给出两种功率，即在额定功率时的有功功率和视在功率。发电机在额定转速下的视在功率是恒定的，其运行时的功率因数cosΦ值取决于它的负载（钻机模块主要考虑可控硅装置），所以发电机运行的功率因数与可控硅装置的功率因数相当，在不考虑从发电机到可控硅装置之间的电路功率损失时，两者功率相等。

　　海洋平台钻机用发电机的运行特点1）发电机的运行容量与钻机电动机和辅助设备的同时运转容量可比拟。根据钻井工艺要求，两台泥浆泵、转盘和辅助钻井设备同时运行的情况下，用电量达到高峰，约占总容量的75.5%～86%，由此可见，电站容量并不十分大，这就要求发电机具有快速反应，防止大电动机启动时电网电压跌落太大，影响到其他的用电设备。

　　2）可控硅变流装置运行时会产生高次谐波电流。它流经电网时，造成电网电压波形畸变，影响发电机和与之相联的负载，从而产生很多问题如：对通讯线路的干扰，对仪检测和传输信号的干扰，引起异步电动机的转矩降低，温度升高，产生振动和噪音。目前对电动钻机模块中变频器发生的谐波，其抑制方式是：在进线端加装谐波滤波器，这样可以防止变频器的谐波反馈到电网侧，并可抑制电磁对空间的干扰，但同时也要求钻机发电机本身既能适应可控硅负载，又对高次谐波电流具有一定的抑制能力。

　　3）功率因数低，励磁容量和视在功率大。电动钻机用发电机在运行时功率因数较低，特别是在轻负载、低电压的情况下，其功率因数有时可达0.3.

　　4）电网无功功率不能按比例分配。一般电站由2～5台发电机并联运行，由于高次谐波电流和电压不平衡，电压和无功功率不能按比例分配，因此无功功率的分配是励磁系统的关键问题。

　　电动钻机用发电机的技术参数海洋平台钻机柴油发电机组选用较多的是美国卡特彼勒（CATERPILLAR）的B功率（重载功率）发电机组，如在最近完成的番禺PY30-1钻机模块和西江XJ23-1钻机模块项目中，就选用了CAT3516B型发电机组，重载启动性能不错，运行状态良好。