Электроприводные газоперекачивающие агрегаты (ЭГПА)
В системе транспорта газа достаточно широко используются электроприводные газоперекачивающие агрегаты (ЭГПА) в основном производства «Невского завода» и по разработкам «НЗЛ».
До настоящего времени в качестве привода для этих агрегатов в основном используются синхронные электродвигатели с постоянной частотой вращения 1500 и 3000 об/мин.
Поставленные ранее ЭГПА
Тип ГПА | Мощность, КВт | Производитель | |||
4000 | 4250 | 6300 | 10000 | ||
Количество агрегатов | |||||
СТД-4000-2 | 324 | «Невский завод»* | |||
АЗ | 4 | ||||
ЭГПА-Ц-6,3 | 29 | СМНПО | |||
СТД-12500 | 334 | «Невский завод»** | |||
ЭГПА-2-12,2 (СДГ-12500) | 13 | «Невский завод»*** |
* - 106 агрегатов поставки «Невского завода»
** - 50 агрегатов поставки «Невского завода» и 38 нагнетателей для агрегатов поставки
*** - агрегаты в контейнерном исполнении
Для этих агрегатов актуальными являются проблемы: оптимизации существующих эксплуатационных режимов КС, снижения энергопотребления при работе на нерасчетных режимах, а также уменьшения нагрузки при пуске ЭГПА, которая может быть решена с помощью входных регулирующих аппаратов (ВРА).
Проблема оптимизации режимов работы КС была решена на «Невском заводе» в 1986г. По исходным данным, разработанным трансгаз Москва» и ВНИИГАЗ», были созданы и поставлены сменные проточные части (СПЧ) ЭГПА агрегата СТД-12500 со штатными нагнетателями . Применение СПЧ показало высокую экономическую эффективность.
Дальнейшее решение проблем эксплуатации ЭГПА специалисты «Невского завода» видят во внедрении нагнетателей природного газа с ВРА и в освоении промышленностью высокооборотных регулируемых приводов. Наличие ВРА снижает нагрузки при пуске агрегата, дает возможность экономично регулировать режим работы в пределах 10-15% по производительности и ограничивает нагрузку на двигатель при повышении начального давления газа.
На рисунке ниже представлена предлагаемая полнонапорная сменная проточная часть (СПЧ) нагнетас ВРА на входе в рабочие колеса, предназначенная для установки на ЭГПА 370 СДГМ12500. Первые СПЧ с ВРА изготовлены в 2007 г. для нагнетателей . Поставляемые СПЧ позволяют повысить работу действующих КС с ЭГПА за счет оптимизации параметров СПЧ и их согласования с режимами работы КС.
Другим способом повышения эффективности работы ЭГПА при изменении режимов работы газопровода может стать использование регулируемых электроприводов. Ожидается, что этот вариант будет в первую очередь реализовываться при реконструкции цехов с ЭГПА СТД4000.
Характеристика и основные параметры ЭГПА с регулируемым электроприводом
Комплектные электроприводные газоперекачивающие агрегаты ЭГПА-6,3/8200-56/1,44-Р и ЭГПА-4,0/8200-56/1,26-Р с высокооборотным регулируемым электродвигателем и центробежным нагнетателем с активным магнитным подвесом ротора и системой «сухих» газодинамических уплотнений (в дальнейшем ЭГПА), предназначены для компримирования природного газа на компрессорных станциях и его транспортировки по магистральным газопроводам.
ЭГПА предназначены для работы в условиях в соответствии с ГОСТ 15150:
- вид климатического исполнения ЭГПА – УХЛ;
- вид климатического исполнения для оборудования и систем ЭГПА, устанавливаемых в помещениях - УХЛ4, категория размещения оборудования 4;
- тип атмосферы – II (промышленная).
На данный момент в России не производится аналогичных газоперекачивающих агрегатов, находящихся в опытной и промышленной эксплуатации.
Основные особенности ЭГПА:
- частотно-регулируемый электропривод;
- полностью «безмасляный» агрегат;
- безредукторный агрегат;
- активный магнитный подвес (АМП);
- система газодинамических уплотнений (СГУ);
- возможность удаленного управления.
Рабочий режим ЭГПА – продолжительный, непрерывный.
Основные технические характеристики ЭГПА
Наименование параметра | Значение для ЭГПА | |
4,0/8200 | 6,3/8200 | |
Номинальное напряжение на входе (по ГОСТ), В | 10000 | 6 |
Производительность объёмная отнесённая к 20 °С и 0,1013 МПа, млн. м3/сут | 12,5 | 12,0 |
Давление газа конечное абсолютное при выходе из нагнетателя, МПа | 4,41 | 5,49 |
Степень повышения давления (степень сжатия), % | 1,26 | 1,44 |
Температура газа на входе в нагнетатель, оС | 15 | 15 |
Политропный кпд нагнетателя не менее, % | 0,85 | 0,85 |
КПД привода в номинальном режиме не менее, % | 0,92 | 0,93 |
Мощность привода, номинальная, кВт | 4000 | 6300 |
Мощность привода, максимальная, кВт | 4200 | 6600 |
Частота вращения, номинальная, об/мин | 8200 | 8200 |
Диапазон рабочих частот вращения, % от номинальной (без превышения номинальной мощности) | от 70 до 105 | от 50 до 105 |
Точность поддержания частоты вращения в рабочем диапазоне частот (в % от номинальной скорости), не более | 1 | 1 |
Комплектность поставки ЭГПА:
- центробежный нагнетатель (ЦБН), имеющий систему газодинамических уплотнений (СГУ) и активный магнитный подвес (АМП) ротора;
- асинхронный высокоскоростной электродвигатель (АД), имеющий активный магнитный подвес ротора;
- полупроводниковый преобразователь частоты (ПЧ), снабженный согласующим входным трансформатором;
- агрегатная система автоматического управления и регулирования (САУ ЭГПА), включающая систему противопомпажного регулирования;
- система электроснабжения, включающая силовой распределительный щит;
- одиночный комплект ЗИП;
- комплект специального инструмента и приспособлений для сборки, монтажа и обслуживания ЭГПА, включая предусмотренные регламентом.
