Групповой плавный пуск высоковольтных синхронных электроприводов компрессорных станций

Компрессорные станции (КС) созданы для получения сжатого воздуха (СВ), прибывающего наряду с электрической и тепловой энергией один-одинешенек из главных энергоносителей во почти всех отраслях индустрии [1-3]. Большие объемы сжатого воздуха производятся на предприятиях нефтеперерабатывающей и хим индустрии, а также в горно-металлургическом комплексе. Сжатый воздух в главном применяется в технологии для перемешивания растворов, расплавов, пульпы и транспортирования этих и вторых субстанций. Не считая этого СВ нужен пневмоинструментом, пневмооборудованием и для исполнения вспомогательных служб: уборка пыли, обдув стрелок, чистка стрелок и др. 

В большей степени получение СВ исполняется турбокомпрессорами, число тот или иной на одной компрессорной станции состоит от 2 до 8, а самих станций на один-одинешенек предприятии от одного до 3-х. Число КС и турбокомпрессоров зависит от числа производств и площади компании, а также от размера употребления и расположения больших потребителей сжатого воздуха на местности завода.

В качестве привода турбокомпрессоров в главном применяется синхронный электропривод (СЭП) со статическими возбудителями [3-4]. Номинальные мощности и напряжения статора синхронных движков сообразно сочиняют: от 0,63 до 12,5 МВт; 3, 6 либо 10 кВ. Исходя из этого, компрессорные станции приходят ответственными и значительными потребителями электроэнергии. Потому для их более актуальным приходит: высочайшая надежность, бесперебойность снабжения приемников сжатым воздухом, действенное использование электроэнергии и функциональное действие на режимы службы налаженности внутризаводского электроснабжения за счет конфигурации величины и направления реактивной мощности в отделе подключения СЭП компрессорной станции.

Эти заявки к компрессорным станциям предугадывают вывод комплекса задач. К их числу иметь отношение обеспечение плавного запуска турбокомпрессоров. Вывод этой задачки возможно методом использования личного и группового плавного запуска турбокомпрессоров. Выбор разумного заключения производиться технико-экономическим расплатой. При большом численности турбокомпрессоров на одной станции либо великий мощности приводных синхронных движков наиболее 1 МВт в большинстве случаев экономически целесообразным приходит групповой плавный запуск СЭП турбокомпрессоров. Автоматизированная налаженность группового плавного запуска турбокомпрессоров реализуется с употреблением полупроводникового преобразователя, обеспечивающего поочередный плавный запуск синхронных движков. В качестве полупроводникового преобразователя в большинстве случаев технически и экономически целенаправлено использовать высоковольтный тиристорный преобразователь напряжения (ТПНВ).

Использование налаженности группового плавного запуска высоковольтных СЭП с ТПНВ обеспечивает:

• рост ресурса и межремонтных периодов турбокомпрессоров;
• повышение надежности и срока занятия приводных синхронных движков;
• рост численности пусков СЭП и турбокомпрессоров в день;
• исключение либо существенное понижение отрицательного воздействия на порядок электроснабжения при пуске турбокомпрессоров за счет уменьшения пусковых токов и мощностей;
• понижение употребления электроэнергии из сети и утрат в приводимых электродвигателях.

В качестве образца на рисунке 1 приведена схема налаженности группового плавного запуска 5 высоковольтных синхронных электроприводов турбокомпрессоров. Компрессорная станция зарабатывает питание по двум отдельным вводам напряжением 10 кВ, присоединенным к подходящим секциям шин. На рис. 1 обозначено: РУ — распределительное агрегат; СГП — налаженность группового плавного запуска; СЭП — синхронные электроприводы; ТПН — тиристорный преобразователь напряжения; ЯВД — ячейка выбора мотора; БДЯ — агрегат дистанционного управления ячейкой; БУВ — агрегат управления возбудителем; БУК — агрегат управления контактором. В качестве преобразователя для плавного запуска СЭП применяется высоковольтный тиристорный преобразователь напряжения вида ПСД-В-200-10к-2, обеспечивающий высочайшие регулировочные, энерго и экономические характеристики в переходных режимах. Для коммутации электродвигателей с преобразователем предусматриваются 5 ячеек выбора движков вида ЯВД-четыресто-10к-2 УХЛ4.

Схема функционирует последующим образом. Допустим, требуется запустить движок М1 (компрессор №1). Силовая схема соответственна водиться собрана, т.е. разъединители в ячейках определены в рабочее положение. Питание на шкаф управления преобразователем подано. Оператор на шкафу управления находит ключ выбора режима в положение «Плавный пуск» и ключ выбора компрессора в положение «Компрессор №1». Надавливает клавишу «Пуск». При всем этом собираются цепи управления и контроля участвующие в запуске мотора М1: головной выключатель QF1; контактор К1 в ячейке выбора мотора ЯВД1 и цепи тех. защит М1. Налаженность управления преобразователя при положительном итоге конструкции схемы выдает правящие импульсы на тиристорный преобразователь и движок М1 плавненько разгоняется в согласовании с данным методом формирования пусковой линии движения тока статора. При достижении движком М1 номинальной скорости вращения налаженность управления исполняет надлежащие команды: включает рабочий выключатель в ячейке Я1 и тем шунтирует тиристоры преобразователя; снимает правящие импульсы с тиристоров; выключает пусковой контактор К1 в ЯВД1 и головной выключатель QF1. При удачном завершении запуска на шкафу управления зажигается лампа «Работа» и на обмотку ротора подается возбуждение. Движок заходит в синхронизм. Преобразователь ПСД-В, головные электровыключатели и пусковые контакторы на сто процентов отключены, а движок М1 компрессора №1 запитан от ячейки Я1. На мониторе налаженности управления индицируется готовность преобразователя к надлежащему пуску.

Подобно оператор исполняет пуск надлежащего электродвигателя. К примеру, требуется запустить М3. 

Тогда силовая схема будет собрана по цепи: головной выключатель QF2 и контактор в ЯВД3. Метод запуска повторяется. Эким образом, исполняется независящее управление движками от различных секций шин.

Отключение мотора исполняется по средней схеме, методом отключения рабочих выключателей в ячейках. При конструкции ключа выбора режима «Искренний пуск» СГП не задействуется, и использование оборудования выполняется по имеющейся схеме.

Структура САУ преобразователя быть может настроена для разнообразных режимов запуска АД. Благодаря наличию всепригодного программируемого задатчика быть может реализован всякий из алгоритмов формирования правящего действия (набросок 2).

Математическое изображение тот или другой располагает вид:

1) формирование напряжения статора СД 

где: y^*(t) — закон условного правящего действия, %; Мтр_u — масштабный коэффициент напряжения, В; t — пора, с; 

2) формирование тока статора СД 

где: M_i — масштабный коэффициент тока, А; 

3) формирование тока возбуждения СД 

Преобразователь вида ПСД-В и ЯВД разработаны и сделаны ЗАО «Автоматизированные налаженности и комплексы» [5, 6]. Силовые модули преобразователя хранят высоковольтные тиристоры, нужные защитные и делительные компоненты российских производителей. Налаженность датчиков, диагностики и управления преобразователем реализована на современной микроэлектронной основе с использованием однокристальных микроконтроллеров и оптоволоконной техники. Налаженность управления унифицирована и приспосабливается для тиристорных преобразователей на 3, 6 и 10 кВ. Она вооружена широкой порядком диагностики, тот или другой дозволяет найти вид и площадь неисправности. Конструктивно преобразователь скомпонован в 3-х шкафах: для каждой фазы личный шкаф. Сиим обеспечивается завышенная сохранность в службе. Остывание тиристорных секций природное. Нужная электрическая крепкость изоляции обеспечивается использованием идущих в ногу со временем субстанций. Основные свойства налаженности приведены в таблице 1.

Внешний облик СГП 3-х движков приведен на рисунке 3. 

Ячейка выбора движков держит два высоковольтных разъединителя и вакуумный контактор. Преобразователь и ячейки сплачиваются меж собой средством шинных сборок. Подключение к питающей сети и к движкам исполняется кабелем.

В настоящий фактор ЗАО «АСК» проводит проектные службы и изготовка СГП для компрессорных станций линии компаний с различным численностью турбокомпрессоров и номинальными параметрами синхронных движков: напряжением до 10 кВ и мощностью до 3,2 МВт.

Литература

1. Справочник электроэнергетика компаний цветной металлургии / Под ред. Мтр. Я. Басалыгина, В. С. Копырина. — Мтр.: Металлургия, 1991.
2. В. Мтр. Черкасский. Насосы, вентиляторы, компрессоры. — Мтр.: Энергоатомиздат, 1984.
3. Грам. Б. Онищенко, Мтр. Грам. Юньков. Электропривод турбомеханиз-мов. — Мтр.: Энергия, 1972.
4. Синхронный электропривод со статическим возбудителем в цветной металлургии // В. Грам. Сальников, В. А. Бобков, В. С. Копырин, А. Патрик, Грам. Е. Дворянчиков. — Мтр.: Цветметинформация, 1978.
5. Тиристорный преобразователь для плавного запуска высоковольтных асинхронных движков / А. А. Ткачук, В. К. Кривовяз,
6. С. Копырин, А. Ю. Силуков / Силовая электроника. 2007. №1. С.54-57.
7. А. А. Ткачук, В. К. Кривовяз, В. С. Копырин. Налаженность группового плавного запуска высоковольтных синхронных движков турбокомпрессоров. — В сб. докл. науч.-практ. конф. «Вопроса и заслуги в промышленной энергетике». — Екатеринбург: Уральские выставки, 2007. — с.109-112.

А. А. ТКАЧУК, В. С. КОПЫРИН,

ЗАО «Автоматизированные налаженности и комплексы»,

грам. Екатеринбург.

Для справки

Автоматизированные налаженности и комплексы, ЗАО

Предприятие исполняет службы в области комплексной автоматизации тех. действий с использованием идущих в ногу со временем средств и налаженности управления электроприводами в разнообразных отраслях индустрии, от проектирования с употреблением САПР до ввода в использование и сервисного профилактики, а так же: творение налаженности управления цехами и предприятиями (MES), налаженности диспетчеризации, визуализации и архивирования на основе Scada-налаженности WinCC, In Touch, агрегата плавного запуска, энергосберегающие тяговые преобразователи. На предприятии функционирует наиболее 220 обученных профессионалов. Сборка и проверка объектно-нацеленных НКУ проводится в подразделениях цеха, оснащенного современным оборудованием по изготовлению и отделке шин компании ALFRA, электромонтажным инвентарем компаний Phoenix Contact, GPH и др. Водится экспериментальная лаборатория со щитами образчиков оборудования разнообразных компаний для отладки аппаратных и программно-аппаратных комплексов, приводов и налаженности автоматики, службы по ремонту преобразовательной техники Siemens ABB, SCHNIDER ELECTRIC; Дилер водящих компаний-производителей электрооборудования.

Выслать сообщение ·  Контакты и адреса  · Объявления  · Новинки  · Публикации