Обслуживание ЭГПА во время работы

Электроприводные газоперекачивающие агрегаты обладают высо­кой надежностью и значительно проще в эксплуатации, чем газотурбин­ные. Эффективность их работы определяется прежде всего надежнос­тью энергосистемы в плане бесперебойного питания и уровнем квали­фикации обслуживающего персонала.

Контроль за состоянием агрегата и его обслуживание производятся в строгом соответствии с требованиями технической инструкции по об­служиванию ЭГПА, разработанной заводом-изготовителем, ведомствен­ной инструкцией, разработанной для агрегатов данного типа, Прави­лами эксплуатации и техники безопасности электроустановок потреби-

55 56 57 58 59 60 Р_вх, МПа

Рис. 4.10. Зависимость мощности двигателя СТД-12500-2 от давления на входе

в нагнетатель

телей. В процессе эксплуатации персонал цеха должен обеспечивать квалифицированное обслуживание энергосилового оборудования. Среди контролируемых параметров на электродвигателе СТД-12500-2 необ­ходимо не допускать эксплуатацию с нагрузкой выше номинальной мощ­ности, поддерживать cos ф, близким или равным единице. Зависимость мощности электродвигателя от давления на входе в нагнетатель пока­зана на рис.4.10.

Напряжение возбуждения ротора при этом должно составлять 190-210 В. Ток возбуждения 200-210 А. Напряжение в сети при работе электродвигателя СТД-12500-2 необходимо поддерживать на уровне 10-10,5 кВ, При напряжении свыше 11 кВ эксплуатация ГПА запрещается.

При изменении напряжения в диапазоне 9,5-10,5 кВ допускаются следующие режимы работы ГПА:

Напряжение, кВ Допустимая Мощность, МВт Ток статора, А Допустимый cos ф - ( не ниже)

N, мВт

А

12,5

11,5

10,5

9,5

8,5

COS ф

Рис. 4.11.График зависимости мощности от cos ф для электродвигателя СТД-12500-2

При снижении cos ф до величины 0,9 и ниже мощность ГПА должна быть уменьшена в соответствии с графиком (рис. 4.11).

При изменении температуры воздуха в цехе режимы работы ГПА допускаются в следующих пределах:

Температура воздуха, °С

Допустимая мощность при cos <p- 0,9-н1,0, кВт

При этом необходимо также контролировать температуру обмоток и стали статора, которая не должна превышать 130°С. Величина этой тем­пературы будет существенно зависеть от состояния фильтров воздуш­ного охлаждения. По мере их засорения и роста перепада давлений тем­пература будет увеличиваться. При достижении перепада на фильтрах

более 40 мм вод.ст., независимо от значения температуры, фильтры на электродвигателе заменяются и восстановлению не подлежат.

На надежность электроприводного ГПА значительное влияние ока­зывает система возбуждения, которая имеет более низкую надежность, чем сам электродвигатель. Для агрегатов СТД-12500-2 на надежность сказывается и работа электрощеток системы возбуждения, имеющей малый ресурс работы ~3000 ч.

В случае потери возбуждения электродвигатель переходит в асинх­ронный режим работы, эксплуатация ГПА при котором допускается не более 30 мин во избежание перегрева ротора.

Поэтому в процессе эксплуатации необходимо контролировать ра­боту системы возбуждения, не допускать биения ротора и искрения ще­ток, а также следить за их износом. При достижении износа электроще­ток 50%, должна производится их замена.

При эксплуатации электроприводных ГПА, так же как и на газотур­бинных, возможно создание условий для возникновения помпажа, по­этому эксплуатационный персонал обязан обеспечивать такие режимы работы ЭГПА, при которых это явление бы не наблюдалось. В отличие от газотурбинных ГПА защита от помпажа на электроприводных агре­гатах обеспечивается системой типа УЗ П-02. Эта система контролиру­ет частоту колебаний тока статора приводного электродвигателя в пре­делах от 0,2 до 5 Гц. При возникновении в нагнетателе преддомпажной или помпажной ситуации изменяется нагрузка на приводной электро­двигатель, то есть меняется значение тока статора. Изменение частоты колебаний тока статора при достижении определенных значений пода­ется сигнал в САУ ГПА для подачи команды на открытие кранов №3-бис или №6. При больших возмущениях происходит аварийная ос­тановка ГПА.

В процессе эксплуатации необходимо контролировать уровень виб­рации электродвигателя. Кроме известных источников возникновения вибрации, существует еще и вибрация, которая возникает от ассимет-рии—неравномерности магнитного поля. Контроль за этой вибрацией и ее устранение обеспечивается на этапе пусконаладки при запуске ГПА на узком опорно-упорном подшипнике, на котором происходит самоустановка ротора и определяется место установки упорного под­шипника для снижения вибрации.

Существенное влияние на обеспечение нормальной эксплуатации ротора электродвигателя оказывают зазоры опорных подшипников. При их увеличении происходит увеличение зазоров в лабиринтах уп­лотнений подшипников, что приводит к попаданию паров масла на об­мотку статора. Наличие масла на поверхности обмоток может привести

к снижению изолирующих свойств обмоток и вызвать их разрушение. Поэтому в эксплуатации необходимо обеспечивать надежную работу этих уплотнений путем правильной сборки и настройки системы, надду­ва этих уплотнений воздухом, отбираемым из зоны высокого давления -системы охлаждения двигателя.

В отличие от газотурбинных ГПА конструкция подшипников элек­тродвигателя предусматривает наличие изолирующих прокладок. Их необходимость обусловлена возникновением электродвижущих сил, которые могут вызвать протекание тока через подшипники и повлечь за собой порчу масла и самих подшипников. Причина появ­ления этих «паразитных» токов в валах и подшипниках - асиммет­рия магнитного потока. Для того чтобы предупредить протекание «паразитных» токов, на их пути устанавливают прокладки, кото­рые изолируются от фундаментной плиты. Изолирующие прокладки устанавливают и в соединениях маслопроводов, подходящих к под­шипникам, чтобы предупредить образование обходного контура по отношению к изоляции стула подшипника. Состояние изоляционных прокладок при ревизии определяют внешним осмотром, а также из­мерением сопротивления, которое должно быть у синхронных двига­телей не менее 0,5 МОм.

Наличие на рабочих поверхностях вкладыша и цапфы вала мато­вых точкообразных пятен говорит о том, что значение сопротивления было ниже допустимого, то есть необходимо более тщательно прове­рить изоляцию.

4.7. Регулирование режима работы ГПА с электроприводом

При работе ЭГПА с центробежным нагнетателем газодинамические; характеристики нагнетателей и газопровода должны быть согласованы. Однако характеристика газопровода подвергается постоянным изменени­ям. Она меняется в зависимости от расхода газа потребителями и давления газа на входе в КС. При увеличении расхода газа необходимо дополни-тельно включить в работу ЭГПА, а при сокращении наоборот - исклю­чить из работы агрегаты, то есть в отличие от газотурбинных ГПА на электроприводных КС нет возможности увеличить частоту вращения или, наоборот, ее снизить. Таким образом, регулирование производительности нагнетателя изменением частоты вращения практического применения на отечественных ЭГПА пока не получило из-за сложности технического вы­полнения регулируемого электропривода.

В принципе на КС с электроприводными центробежными нагнетате­лями регулирование производительности может осуществляться одним из следующих способов:

• дросселированием газа на входе в нагнетатель;

• регулировкой потока газа путем установки входного поворотного направляющего аппарата перед колесом нагнетателя;

• байпасированием потока газа;

• заменой сменной проточной части (СПЧ) нагнетателя;

• изменением передаточного числа в редукторе путем замены пары колеса и шестерни;

• путем установки гидромуфты;

• изменением частоты вращения электродвигателя;

• изменением количества работающих ГПА.

Регулирование путем дросселирования давления газа на входе в на­гнетатель может осуществляться с помощью дросселирующего органа, например, регулятора, который создает дополнительное гидравличес­кое сопротивление, в результате чего искусственно изменяется харак­теристика газопровода на входе в нагнетатель. Так, при дросселирова­нии производительность нагнетателя уменьшается, потребляемая при этом мощность электродвигателя также снижается, но не существенно. Краны-регуляторы устанавливаются, как правило, на входе в цех,за краном № 7 по ходу газа или иногда - на трассе газопровода, где необ­ходимо обеспечить плавное снижение (сброс) давления газа из трубо­провода, имеющего более высокое давление. Дросселирование газа ведет к резкому увеличению энергозатрат и является самым неэконо­мичным способом регулирования производительности нагнетателя. Од­нако этот способ нашел применение на некоторых компрессорных стан­циях благодаря своей простоте. Кран-регулятор также используется на КС при пуске на высоких входных давлениях газа для снижения нагруз­ки на электродвигатели. Управление такими кранами-регуляторами, как правило, осуществляется автономно и не связано с системой автомати­ческого управления агрегатной автоматикой ГПА.

Регулирование потока газа путем установки входного поворотного направляющего аппарата (ВПНА) осуществляется изменением входно­го угла направления потока газа на лопатки рабочего колеса нагнета­теля. Применение ВПНА позволяет осуществлять плавное изменение производительности нагнетателя и поддерживать при этом максималь-

Рис. 4.12. Центробежный нагнетатель типа 280-11-7 с регулируемым входным

направляющим аппаратом: 1 - входной направляющий аппарат; 2 - тяга

приводная; 3 - ротор нагнетателя; 4 - входной патрубок

но возможный КПД. При этом диапазон регулирования, который может обеспечить ВПНА, может быть равен диапазону регулирования оборо­тов газотурбинной установки и составлять диапазон изменения регули­рования частоты вращения нагнетателя в пределах 0,8 - 1,0 от номи­нальной. С помощью ВПНА можно довести загрузку электроприводщк го ГПА до номинальной последовательно или параллельно работаю­щих нагнетателей. В результате этого достигается увеличение исполь­зования полезной мощности, то есть рост экономической эффективности ГПА. Изменение рабочей характеристики нагнетателя с помощью ВПНА является весьма эффективным способом регулирования. Надежная и достаточно простая конструкция входного поворотного направляюще-го аппарата (рис.4.12) широко была внедрена'на агрегатах

СТД-4000-2 с одноступенчатым нагнетателем типа 280-11 и неплохо

зарекомендовала себя в работе. Попытка внедрить ВПНА на электро-

прйводых ГПА типа СТД-12500-2 с полнонапорными нагнетателями

:° из-за сложности этой конструкции пока не получила распространения.

Регулирование производительности путем перепуска части сжатого газа с выхода нагнетателя на вход, то есть путем байпасирования, при­водит к резкому понижению коэффициента полезного действия КС из-за /большой потери энергии в результате перепуска. Поэтому такой способ регулирования, как правило, не применяется. Использование этого спо­соба имеет место при технологическом процессе, связанном е пуском или остановкой КС или ГПА, а также в аварийной ситуации - при при­ближении рабочей точки нагнетателя к зоне помпажа. В этом случае и осуществляется данный способ регулирования, который является крат­ковременным в режиме работы КС.

, На основании анализа в процессе эксплуатации за режимом работы ЭГПА можно подобрать или создать сменную проточную часть, кото­рая в конкретных условиях имела бы рабочие характеристики, необхо­димые для наиболее экономичной работы ЭГПА. Такой способ часто применяется в эксплуатации. Он очень эффективен при массовой замене сменных проточных частей а также на станциях подземного хранения газа.

Регулирование характеристик ЭГПА можно производить и путем изменения передаточного числа в редукторе, однако из-за своей дорого­визны этот способ применяется крайне редко, в основном при модерни­зации ЭГПА.

Установка гидромуфт для обеспечения регулирования нагнетателя не нашла применения из-за очень низкого КПД гидромуфты и повышения эксплуатационных расходов, связанных с их обслуживанием и ремонтом.

Наибольшую эффективность из всех существующих способов мож­но Достигнуть путем регулирования частоты вращения вала ЦБН. Та­кие электродвигатели импортного производства применяются в газо­вой промышленности.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: