Компрессорные станции магистральных газопроводов

зывается  и  работа  электрощёток  системы  возбуждения,  имеющей  малый 
ресурс работы, приблизительно 3000 ч.  В  случае потери возбуждения элек­
тродвигатель  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  си­
стемы  возбуждения,  не  допускать  биения  ротора  и  искрения  щеток,  а так­
же  следить за их  износом.  Если износ электрощёток достиг  50  %,  то долж­
на производиться их замена.
При  эксплуатации  электроприводных  ГПА,  так  же,  как  и  газотур­
бинных,  возможно создание условий для возникновения помпажа,  поэтому 
эксплуатационный  персонал  обязан  обеспечивать  такие  режимы  работы 
электроприводных  ГПА,  при  которых  это  явление  отсутствует.  В  отличие 
от  газотурбинных  ГПА,  защита  от  помпажа  на  электроприводных  агрега­
тах  обеспечивается  системой  типа  УЗ  П-02  [Козаченко].  Эта  система  кон­
тролирует частоту  колебаний тока  статора  приводного  электродвигателя  в 
пределах  от  0,2  до  5  Гц.  При  возникновении  в  ЦН  предпомпажной  или 
помпажной ситуации изменяется нагрузка на приводной электродвигатель, 
то есть меняется значение тока статора. При изменении частоты колебаний 
тока статора до  определённых значений  подаётся  сигнал в  САУ ГПА.  При 
больших возмущениях происходит аварийная остановка ГПА.
В  процессе  эксплуатации  необходимо  контролировать  уровень  виб­
рации электродвигателя.  Кроме известных источников возникновения виб­
рации,  существует  еще  и  вибрация,  которая  возникает от асимметрии,  т.  е. 
от  неравномерности  магнитного  поля.  Контроль  за  этой  вибрацией  и  её 
устранение  обеспечивается  на  этапе  пусконаладочных  работ  при  запуске 
ГПА на узком опорно-упорном подшипнике,  на котором  происходит само- 
установка  ротора  и  определяется  место  установки  упорного  подшипника 
для снижения вибрации.
Существенное  влияние  на  обеспечение  нормальной  эксплуатации  ро­
тора  электродвигателя  оказывают  зазоры  опорных  подшипников.  При  их 
увеличении  происходит  увеличение  зазоров  в  лабиринтах  уплотнений  под­
шипников,  что  приводит  к  попаданию  паров  масла  на  обмотку  статора. 
Наличие масла на поверхности  обмоток может привести к  снижению изоли­
рующих свойств обмоток и вызвать их разрушение.  Поэтому в эксплуатации 
необходимо  обеспечивать  надёжную  работу  этих  уплотнений  путём  пра­
вильной  сборки  и  настройки  системы,  наддува  этих  уплотнений  воздухом,
89

отбираемым  из  зоны  высокого  давления  системы  охлаждения  электродви­
гателя.
В отличие от газотурбинных ГПА конструкция подшипников электро­
двигателя  предусматривает  наличие  изолирующих  прокладок.  Их  необхо­
димость  обусловлена возникновением  электродвижущих  сил,  которые  мо­
гут  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  от­
ношению  к изоляции стула подшипника.  Состояние изоляционных прокла­
док при ревизии  определяется  внешним  осмотром,  а также  измерением  со­
противления, которое должно быть у синхронных электродвигателей не ме­
нее 0,5  МОм.
При работе электроприводного ГПА с ЦН газодинамические характе­
ристики нагнетателей и магистрального газопровода должны быть согласо­
ваны. Однако характеристика магистрального газопровода подвергается по­
стоянным  изменениям.  Она меняется  в зависимости  от расхода газа потре­
бителями и давления газа на входе в КС. При увеличении расхода газа необ­
ходимо  дополнительно  включить  в  работу  электроприводной  ГПА,  а  при 
сокращении наоборот исключить  из работы  агрегаты,  т.  е.  в  отличие от га­
зотурбинных ГПА на электроприводных КС нет возможности увеличить ча­
стоту вращения вала электродвигателя или, наоборот, её снизить. Таким об­
разом, регулирование производительности ЦН изменением частоты враще­
ния  практического  применения  на  отечественных  электроприводных  ГПА 
пока не получило из-за сложности технического выполнения регулируемого 
электропривода.
В принципе, на КС с электроприводными ЦН регулирование произво­
дительности может осуществляться одним из следующих способов:
1. Дросселированием газа на входе в ЦН.
2.  Регулировкой  потока  газа  путём  установки  входного  поворотного 
направляющего аппарата перед колесом ЦН.
3. Байпасированием потока газа.
4. Заменой сменной проточной части ЦН.
90

5.  Изменением  передаточного  числа в  редукторе  путём  замены пары 
колеса и шестерни.
6. Путём установки гидромуфты.
7. Изменением частоты вращения вала электродвигателя.
8. Изменением количества работающих ГПА.
Регулирование  путём  дросселирования  давления  газа  на  входе  в  ЦН 
может осуществляться с помощью дросселирующего органа,  например, ре­
гулятора, который создает дополнительное гидравлическое сопротивление, 
в результате чего искусственно изменяется характеристика магистрального 
газопровода на входе в ЦН.  Так,  при дросселировании производительность 
ЦН уменьшается, потребляемая при этом мощность электродвигателя также 
снижается,  но  не  существенно.  Краны-регуляторы  устанавливаются,  как 
правило,  на входе в  цех,  по ходу газа или иногда на трассе магистрального 
газопровода,  где  необходимо  обеспечить  плавное  снижение  (сброс)  давле­
ния газа из трубопровода,  имеющего  более высокое давление.  Дросселиро­
вание  газа  ведёт  к  резкому  увеличению  энергозатрат  и  является  самым 
неэкономичным способом регулирования производительности ЦН.  Однако 
этот способ нашёл применение на некоторых КС благодаря своей простоте. 
Кран-регулятор  также  используется  на КС  при  пуске  на  высоких  входных 
давлениях газа для снижения нагрузки на электродвигатели. Управление та­
кими  кранами-регуляторами,  как  правило,  осуществляется  автономно  и  не 
связано с САУ агрегатной автоматикой ГПА.
Регулирование  потока  газа  путём  установки  входного  поворотного 
направляющего  аппарата  (ВПНА)  осуществляется  изменением  входного 
угла направления потока газа на лопатки рабочего  колеса ЦН.  Применение 
ВПНА позволяет осуществлять плавное изменение производительности ЦН 
и поддерживать при этом максимально возможный КПД. При этом диапазон 
регулирования,  который  может обеспечить  ВПНА,  может  быть  равен  диа­
пазону регулирования частоты вращения ГТУ и составлять диапазон  изме­
нения регулирования частоты вращения ЦН в пределах 0,8-1,0 от номиналь­
ной.  С  помощью  ВПНА  можно  довести  загрузку  электроприводного  ГПА 
до  номинальной  последовательно  или  параллельно  работающих ЦН.  В  ре­
зультате этого достигается увеличение использования полезной мощности, 
т.  е. рост экономической эффективности ГПА.  Изменение рабочей характе­
ристики ЦН с помощью ВПНА является весьма эффективным способом ре­
гулирования.
91

Регулирование  производительности  путём  перепуска  части  сжатого 
газа с  выхода ЦН на вход,  т.  е.  путём байпасирования, приводит к резкому 
понижению КПД КС из-за большой потери энергии в результате перепуска. 
Поэтому  такой  способ  регулирования,  как  правило,  не  применяется.  Ис­
пользование этого способа имеет место при технологическом процессе, свя­
занном  с  пуском  или  остановкой КС  или ГПА,  а также  в  аварийной  ситуа­
ции, т. е. при приближении рабочей точки ЦН к зоне помпажа. В этом случае 
и осуществляется данный способ регулирования,  который является кратко­
временным в режиме работы КС.
Н а  основании  анализа  в  процессе  эксплуатации  за  режимом  работы 
электроприводного ГПА можно подобрать или создать сменную проточную 

жүктеу/скачать 6,66 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: