Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [ 113 ] 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

Рис. 13.3. Зависимость КПД от мощ- Рис. 13.4. Зависимость КПД от на-ности на валу для асинхронных элект- грузки для ПЧ различных типов: родвигателей мощностью 1600 кВт при 1 - ТПЧ для асинхронных электрочастоте питающей сети 50 Гц двигателей; 2 - ТПЧ традиционного

типа для синхронных электродвигателей; 3 - ТПЧ нового типа для синхронных электродвигателей

полностью не увязанные технические характеристики ТПЧ и электродвигателя, ТПЧ и энергосистемы;

значительные габариты и вес, что требует для их установки строительства специального отапливаемого помещения;

недостаточно высокие энер гетические параметры (КПД и cos ф) и показатели надежности (наработка на отказ, ресур с до капитального ремонта и др.);

отсутствие надежных высокоэкономичных, недорогих и освоенных промышленностью новых специальных электродвигателей на различные мощности и напряжения (обычного и взрывозащищенного исполнения), предназначенных для работы как от промышленной сети, так и от ТПЧ.

К факторам, ограничивающим широкое применение ТРЭ (РНА) на НПС, также относятся:

значительные дополнительные капитальные вложения в электрооборудование ТРЭ на НПС (особенно в электрооборудование ТПЧ);

значительные затраты на проведение монтажных и пуско-наладочных работ;

значительные ежегодные амортизационные отчисления на текущее обслуживание и ремонт;

невозможность работы двигателей типа СТД на номинальной мощности ввиду их перегрева (наиболее слабым узлом в тепловом отношении является ротор, перегрев обмотки которого резко ограничивает загрузку двигателей по мощности);

низкий коэффициент мощности как для тиристорного регулируемого электропривода (со стороны питающей сети), так и для электродвигателя при питании его статорных обмоток от ТПЧ типа ПЧВН, приводящий к резкому увеличению потребляемой активной мощности из сети.

Исследования качества напряжения в питающих сетях 35 и 6 кВ при работающем с номинальными оборотами ТРЭ показали следующее:

резкое повышение несинусоидальности напряжения в сети 6 кВ и незначительное в сети 35 кВ;

при загрузках по мощности ТРЭ с двигателем типа СТД 1250 на уровне 800-1100 кВт коэффициент несинусоидальности, являющийся мерой искажения синусоидального напряжения (тока) в сетях 35 и 6 кВ, находится в пределах допустимых норм.

Исследования качества напряжения на зажимах электродвигателя типа СТД 1250-2 при питании статорных обмоток от ТПЧ типа ПЧВН и потребляемого им тока показали, что качество как напряжения, так и тока значительно выходит за пределы допустимых норм (5 %), что может приводить к увеличению потерь энергии в двигателе и некоторому изменению его характеристик.

Ориентировочно снижение КПД двигателя СТД 1250-2 при питании его статорных обмоток от ТПЧ составляет порядка

1 -3 %.

Предварительные расчеты показали, что применение ТРЭ типа ПЧВН на НПС ПО МН будет экономичным с точки зрения затрат энергии на перекачку при среднегодовой величине дросселирования давления на НПС в стационарном режиме работы МН, равной 3,0-4,0 кг/см2.

Выполненные ИПТЭР в 90-х годах исследования с опытной промышленной эксплуатацией регулируемого привода насоса на НПС "Аксинино" показали принципиальную возможность и экономическую эффективность внедрения этого направления работ в отрасли. Но в то же время указали на необходимость разработки мер защиты внешнего энергоснабжения от влияния на качество электроэнергии возмущений, вызываемых работой преобразователей частоты тока. Были поставлены также во-

просы создания специальных роторов электродвигателей, исключающих нагрев обмоток до недопустимых величин, снижения массо-габаритных показателей преобразователей частоты тока, использования станций группового управления электродвигателями и др.

Развитие за последние годы электротехнической промышленности позволяет в настоящее время решить указанные проблемы. Выпускаемые в последние годы ТПЧ - очень надежное оборудование. Их наработка на отказ составляет для асинхронных электродвигателей 100-120 тыс. ч, для синхронных -40-50 тыс. ч, срок службы 25 лет и более.

На НПС с последовательной схемой включения насосов для поддержания надежной и экономичной работы на любых режимах достаточно одного тиристорного преобразователя частоты (ТПЧ), регулирующего работу одного (любого) из установленных насосных агрегатов.

Характерными особенностями, которые могут иметь место в работе электродвигателей при питании от ТПЧ, являются: широкий диапазон регулирования частоты вращения как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения частоты вращения ротора; снижение потребления реактивной мощности по сравнению с нерегулируемым приводом; наличие, помимо основной гармоники, высших гармоник тока (5-й, 7-й, 11 -й, 13-й и т.д.), потребляемым регулируемым электроприводом от ТПЧ и вызывающим добавочные потери. При снижении частоты вращения необходимо учитывать возможность попадания в зону критических частот вращения и осуществлять быстрое прохождение таких режимов.

Особое внимание при эксплуатации электродвигателей при питании их от ТПЧ надо обращать на нагрев роторов электродвигателей и на вибрацию подшипниковых опор.

Кроме того, при длине кабеля от ТПЧ до двигателя свыше 30 м могут проявляться волновые явления, при которых перепады напряжения могут значительно превышать номинальные. Такие напряжения вызывают ускоренное старение изоляции обмоток статора двигателя. Так как высшие гармоники выходного тока преобразователей частоты влияют на величину допустимой длительной нагрузки асинхронных и синхронных электродвигателей, питающую сеть и смежные электроприемники, в частности, на устройства измерения, телемеханики и т.д., поэтому необходимо применение специальных фильтро-компенсирующих устройств.

Допустимый предел влияния частотнорегулируемого электропривода (ЧРЭ) на питающую сеть нормируются. 346