Введення
У Казахстані в даний час діє і постійно розвивається мережа газопроводів різних категорій і різного призначення. Управління потоками газу виробляється зміною продуктивності газоперекачувальних агрегатів (ГПА). В якості приводу яких використовуються газотурбінні установки (ГТУ) або електричні машини (ЕГПА). Для знову проектованих компресорних станції (КС) питання вибору типу ГПА має вирішуватися з обов'язковим урахуванням наступних факторів:
Облік місцевих умов. Визначальними є тарифи на електроенергію, віддаленість джерел електроенергії, вимоги екології та соціальної сфери;
Діапазон зміни навантажень ГПА. ГТУ привід виявляються неконкурентоспроможний по нижній межі потужності і зниження ККД при низькому навантаженні.
ККД регульованого електроприводу залишається високим у всьому діапазоні регулювання. Заміна на діючих об'єктах одного виду приводів ГПА на інший пов'язана зі значними витратами і в даний час, очевидно, недоцільна. У такій ситуації для забезпечення надійного транспорту газу одним із важливих завдань є планова реконструкція і модернізація існуючого парку ЕГПА із застосуванням сучасних технічних рішень. Проведення подібних організаційно-технічних заходів має виділити такі достоїнства регульованого електроприводу як:
Високий ККД. Сучасні системи регульованого електроприводу у всьому діапазоні регулювання мають ККД близько 0.90-0.92 (для порівняння, ККД приводу з найсучаснішими газотурбінними установками не перевищує 0.30);
Висока надійність і великий термін служби;
Простота обслуговування і навіть можливість створення необслуговуваних електроприводних агрегатів;
Екологічна чистота. У ряді країн (Німеччина, Італія, Голландія) технології, що поліпшують екологічну обстановку, знаходять підтримку з боку уряду у вигляді фінансових субсидій, і, крім того, введені обмеження по шкідливих викидів в атмосферу, за перевищення яких встановлені штрафи. Тому це гідність електроприводу необхідно враховувати на об'єктах, розташованих в районах з підвищеними вимогами до чистоти навколишнього середовища;
Широкий діапазон регулювання. Використання регульованого електроприводу економічно особливо виправдано на об'єктах, що мають нерівномірний графік завантаження, ГТУ принципово не можуть працювати при навантаженнях нижче критичних, для регульованих по частоті обертання ЕГПА кордону «помпажа» скорочуються.
У зв'язку з цим необхідно враховувати, що впровадження регульованих електроприводів на КС є першим етапом на шляху до автоматизації всієї газотранспортної системи. При цьому вибір на користь технології застосування частотно-регульованих електроприводів був зроблений з огляду на те, що дана технологія є найбільш економічно ефективною при експлуатації магістральних газопроводів, що працюють в змінних технологічних режимах перекачування газу.
1. Аналіз характеристик і режимів роботи електроприводних газоперекачувальних агрегатів компресорних станцій ділянки магістрального газопроводу «Тараз»
1.1 Електроприводні газоперекачувальні агрегати ділянки магістрального газопроводу «Тараз»
Всі турбокомпресорні машини є швидкохідними. Тому для приводу турбокомпресорів застосовують, як правило, швидкохідні електродвигуни з номінальною частотою обертання 3000 об/хв. У випадках, коли потрібна велика частота обертання колеса, між двигунами і компресором встановлюють підвищує редуктор [1,2,3].
Продуктивність турбокомпресорів регулюють в основному дроселюванням на стороні нагнітання. Такий спосіб регулювання за якісними показниками аналогічний регулюванню відцентрових насосів за допомогою засувки при цьому к. П. Д. Турбомеханізму знижується пропорційно ступеня регулювання продуктивності. В останні роки розроблена система регулювання продуктивності поворотом лопаток направляючого апарату. Коефіцієнт корисної дії при регулюванні цим методом помітно вище, ніж при дроселюванні. Однак застосування направляючого апарату істотно ускладнює конструкцію турбокомпресора і знижує його надійність. Тому зазначений метод не отримав широкого розповсюдження у світовій практиці.
Особливість роботи турбокомпресорів полягає також у тому, що кожному значенню частоти обертання відповідає певна критична продуктивність машини; при продуктивності менше критичної робота стає нестійкою. Причиною нестійкої роботи турбокомпресорів є повторюваний зрив потоку з робітників і направляючих лопаток, що призводить до сильних пульсаціям тиску, відкривання і закривання зворотного клапана і виникненню аварійних коливань в системі. Такий режим називається пом...
