работа (стр. 2 из 5)
Рис. 2 Компрессорный цех КС магистрального газопровода:
1 – кран с пневмоприводом; 2 – центробежный нагнетатель; 3 – мультипликатор; 4 – газоотделитель; 5 – аккумулятор масла; 6 – синхронный двигатель; 7 – возбудитель; 8 - воздухоохладитель
Питание обмоток возбуждения синхронных двигателей может осуществляться от тиристорных преобразователей или генераторов постоянного тока. Преимуществом тиристорных преобразователей для возбуждения синхронных двигателей по сравнению с электромашинными является их высокое быстродействие. Высокая инерционность электромашинных возбудителей (примерно в 20 раз выше, чем у тиристорных) не позволяет осуществлять своевременное форсирование тока возбуждения в случае быстрого и значительного падения напряжения сети. Тиристорный возбудитель обладает более высоким КПД, но коэффициент мощности у него ниже, чем у электромашинного. Однако сам синхронный двигатель может быть источником реактивной мощности, а мощность возбудителя не превышает нескольких процентов мощности привода, поэтому низкий коэффициент мощности тиристорного преобразователя практически не сказывается на коэффициенте мощности электропривода. Кроме того, тиристорный возбудитель не имеет вращающихся частей и более надежен, чем машинный. Следует отметить дополнительные преимущества тиристорного преобразователя: бесшумность, сокращение площади и отсутствие фундамента, возможность использования в системах автоматического регулирования (например, для поддержания постоянства
или напряжения на шинах), малые мощности сигналов управления и др.Система смазки состоит из насосов, маслопроводов низкого, среднего и высокого давления, маслоохладителей и других элементов. Маслопроводы низкого и среднего давления обеспечивают смазку опорно-упорного подшипника нагнетателя (давление масла 0,45 МПа), мультипликатора и электродвигателя (давление 0,05-0,06 МПа). Подача масла из масляного бака в эти маслопроводы при работе агрегата производится насосом, смонтированным на корпусе мультипликатора. На ответвлении от маслопровода среднего давления к маслопроводу низкого давления установлен редукционный клапан. От маслопровода среднего давления масло подается также в масляное реле осевого сдвига, смонтированное в нагнетателе и обеспечивающее остановку агрегата при появлении осевого сдвига ротора нагнетателя на 0,7-0,8 мм.
В периоды пуска и остановки агрегата подача масла в эти маслопроводы осуществляется пусковым масляным насосом, приводимым в действие от асинхронного электродвигателя. Для поддержания необходимого давления в маслопроводе при остановке агрегата из-за исчезновения напряжения в питающей системе предусматривается резервный масляный насос с приводом от электродвигателя постоянного тока, питаемого от аккумуляторной батареи, либо с приводом от электродвигателя переменного тока.
На выходе из нагнетательной улитки (рис. 1) ротор нагнетателя снабжен масляным уплотнением, предотвращающим утечку газа в помещение. Это достигается поддержанием давления масла на уровне, превышающем на 0,2-0,3 МПа давление газа, что обеспечивается регулятором перепада давления газ - масло. Для уплотнения и смазки опорного подшипника нагнетателя служит маслопровод высокого давления (6,5 МПа), в который масло подается из масляного бака винтовым насосом, приводимым в действие асинхронным двигателем 20 кВт, 380 В, 1450 об/мин. Имеются два винтовых насоса (рабочий и резервный) с автоматическим включением резервного насоса при остановке основного. В системе три маслоохладителя - низкого, среднего и высокого давления, в которых масло охлаждается циркулирующей водой.
Можно отметить следующие виды технологических защит компрессорного агрегата, действующих при: уменьшении перепада давлений масло - газ на уплотнительном подшипнике до 0,08-0,09 МПа (импульс от регулятора перепада); падении давления масла в системе смазки подшипников агрегата до 0,025 МПа (от реле пуска резервного насоса смазки); резком повышении температуры масла до 80 °С на каком-либо из подшипников агрегата (импульс от термометра сопротивления и электронного моста контроля температуры); увеличении осевого сдвига ротора нагнетателя до 0,7-0,8 мм (импульс от реле осевого сдвига).
Техническое задание на электропривод центробежного газонагнетателя Смоленской КС
1. Назначение и область применения:
Электропривод предназначен для приведения во вращение центробежного газонагнетателя 280-12-7 и регулирования его частоты вращения.
2. Технические характеристики:
2.1 Напряжение питания -10000 В 50 Гц, ГОСТ 13109-97;
2.2 Требования к качеству электрической энергии - Kнл=8 %, ГОСТ 13109-97;
2.3 Привод регулируемый, не реверсивный;
2.4 Диапазон регулирования 1:3;
2.5 Номинальная производительность при нормальных условиях, 0-13 млн. м3/с;
2.6 Объемная производительность, 0-150 м3/мин.;
2.7 Момент инерции нагнетателя, 0,3 тм2;
2.8 Номинальная частота вращения нагнетателя, 7980 об/мин;
2.9 Привод нагнетателя:
2.9.1 Мощность, 4000 кВт, синхронный двигатель СТД-4000-2У4;
2.9.2 Номинальная частота вращения двигателя, 3000 об/мин;
2.9.3 КПД, 95%;
2.9.4 Коэффициент мощности, 0.95;
2.9.5 Момент инерции двигателя, 0.278 тм2;
3. Требования к регулированию:
3.1 Регулирование момента:
линейность
12 %;время реакции - 0.1 с;
3.2 Регулирование скорости:
статическая точность – 1%;
динамическая точность 1%;
4 Требования по автоматизации:
4.1 Главный пост управления находится в диспетчерской, с автоматизированного рабочего места, оснащенного SCADA – системой.
4.2 Второй пост управления находится непосредственно в укрытии ЦБН, управление с него возможно при подачи разрешающего сигнала с главного поста, или при отсутствии связи со SCADA – системой.
4.3 Электропривод ЦБН снабжается системой блокировочных (предохранительных устройств), действующих отключение вакуумного выключателя, или запрещающих его включение при нарушении нормальных режимов работы ЦБН. Должны быть предусмотрены защиты:
· от снижения напряжения, действующая на отключение двигателя;
· от асинхронного хода двигателя, действующая на отключение двигателя;
· от перегрузки при Iуст=1.1-1.15Iном (
с), действующая на отключение двигателя;· от замыканий на землю, действующая на отключение двигателя (
);4.4 Электропривод ЦГН должен снабжаться системой сигнализации. Все ненормальные режимы должны отображаться на световой сигнализации у второго поста управления и на схеме SCADA – системы. Также при срабатывании защит должен подаваться звуковой сигнал у второго поста управления.
В связи с тем, что электрооборудование ЦБН выполнено в общепромышленном исполнении, в укрытиях газоперекачивающих агрегатов должна быть предусмотрена сигнализация на ПДК метана 0,5 %, действующая на отключение всего электрооборудования ГПА, кроме аварийного освещения.
5 Требования по ударо и вибропрочности:
Группа условий эксплуатации М5;
Диапазон частот, 1-100 Гц;
Максимальное ускорение,
;Степень жесткости по ГОСТ 16962-71, Vа .
6 Условия хранения и транспортировки:
Группа по хранению и транспортировке,
;Относительная влажность, 45-85 % при н.у.
5 Условия эксплуатации:
Диапазон температур, (+5-+50) 0С;
Относительная влажность , 90% при 20 0С;
Коэффициент запыленности для двигателя и ЦГН, 0.1 мг/м3.
Шкафы управления исполнения УХЛ4 со степенью защиты от попадания посторонних предметов и влаги IP22.
Двигатели в закрытом исполнении с замкнутым циклом вентиляции, со степенью защиты IP44.
7. Требования по надежности:
Коэффициент готовности, 0.98;
Вероятность безотказной работы с учетом восстановления, 0.98;
Гарантийный срок эксплуатации, 150000 ч;
Режим работы, непрерывный;
Среднее время кап. ремонта, 360 ч;
Среднее время наработки на отказ, 15000;
Среднее время восстановления, 15 мин.
8. Гарантии изготовителя:
Гарантийный срок службы, 3 года;
Срок хранения, 2 года;
Назначенный срок службы, 30 лет;
Режим работы, непрерывный;
Минимальное время между кап. ремонтами 5 лет.
Регулирование подачи центробежных нагнетателей
Для многих механизмов центробежного типа возникает необходимость регулирования их подачи. Примерами таких установок являются центробежные нагнетатели магистральных газопроводов с изменяющимся потреблением газа в течение суток, сезонных колебаний; дымососы, производительность которых зависит от режима топки котла; насосы в химической промышленности, участвующие в технологическом процессе производства жидких химических веществ, и т. п.
Наиболее простым в реализации является способ регулирования подачи при помощи дросселирования, путем введения в нагнетающую магистраль различных заслонок. Этот механический способ основан на изменении результирующего сопротивления магистрали. При неизменной скорости рабочая точка механизма перемещается по Q — Н- характеристике в сторону снижения подачи до точки пересечения с новой характеристикой магистрали (рис. 1). При этом часть напора
теряется на регулирующем устройстве. Для оценки КПД 
механического способа регулирования примем, что КПД механизма и двигателя остаются неизменными при изменении подачи. Тогда: