По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.31

К выбору высоковольтных преобразователей частоты для объектов ТЭК по комплексным энергетическим показателям

Крюков О. В. д-р техн. наук, главный научный сотрудник, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Представлена оценка технико-экономического сопоставления вариантов топологии высоковольтных преобразователей частоты для регулируемого электропривода мегаваттного класса, включая электроприводные газоперекачивающие агрегаты компрессорных станций. Исследование проводилось по 6 показателям технико-экономического характера: стоимости, эксплуатационной надежности, степени искажения выходного напряжения и тока, электромагнитной совместимости с питающей сетью, КПД и массогабаритным характеристикам. В качестве стоимостного показателя принята расчетная себестоимость высоковольтного преобразователя частоты. Разработана методика ориентировочного расчета себестоимости изделия, опирающаяся на стоимость основных компонентов силовой части преобразователя частоты. Проверка полученных результатов расчета себестоимости показала их достаточно хорошую сходимость с ценами на преобразователи различных фирм-изготовителей. Технико-экономическое сопоставление вариантов топологий выполнено методом поиска наилучшего решения по многим критериям при различном уровне их значимости и IT-алгоритмов. Результаты выражены как в численном, так и в вербальном виде. Для многокритериальной оценки вариантов использована экспертная эвристическая система выбора оптимального варианта, построенная на нечеткой логике.

Литература:

1. Воронков В.И., Крюков О.В., Рубцова И.Е. Основные экологические направления и задачи энергосбережения при проектировании объектов ОАО «Газпром» // Газовая промышленность. – 2013. – № 7 (693). – С. 74–78.

2. Крюков О.В. Опыт проектирования АСУ ТП нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2017. – № 1. – С. 2–7.

3. Крюков О.В., Горбатушков А.В., Степанов С.Е. Принципы построения инвариантных электроприводов энергетических объектов // В сб.: Автоматизированный электропривод и промышленная электроника. Труды IV ВНПК / Под общ. ред. В.Ю. Островлянчика. – Новокузнецк, 2010. – С. 38–45.

4. Пужайло А.Ф., Крюков О.В., Рубцова И.Е. Энергосбережение в агрегатах компрессорных станций средствами частотно-регулируемого электропривода // Наука и техника в газовой промышленности. – 2012. – № 2 (50). – С. 98–106.

5. Крюков О.В. Опыт создания энергоэффективных электроприводов газоперекачивающих агрегатов // В сб.: Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014 в 2 т. / Отв. за выпуск И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – Т. 2. – С. 157– 163.

6. Крюков О.В., Васенин А.Б. Функциональные возможности энергетических установок при питании удаленных объектов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2014. – № 2. – С. 50–56.

7. Kryukov O.V. Scientific background for the development of intelligent electric drives for oil and gas process units // Вестник ЮУрГУ. Серия: Энергетика. – 2017. – Т. 17. – № 1. – С. 56–62.

8. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В. Энергоэффективные системы электроснабжения электроприводов нефтегазопроводов // В сб.: Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 380–384.

9. Васенин А.Б., Крюков О.В. Проектирование электромеханической части и систем управления энергетических установок газотранспортных потребителей // Известия ТГУ. Технические науки. – 2011. – № 5-1. – С. 47–51.

10. Крюков О.В. Анализ моноблочных конструкций электрических машин для газоперекачивающих агрегатов // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – Т. 3. – № 4. – С. 53–58.

11. Крюков О.В. Анализ и техническая реализация факторов энергоэффективности инновационных решений в электроприводных турбокомпрессорах // Автоматизация в промышленности. – 2010. – № 10. – С. 50–53.

12. Крюков О.В. Стратегии инвариантных электроприводов газотранспортных систем // В кн.: Интеллектуальные системы. Труды XI Международного симпозиума / Под ред. К.А. Пупкова. – М.: РУДН, 2014. – С. 458–463.

13. Рубцова И.Е., Крюков О.В., Степанов С.Е. Нейро-нечеткие модели мониторинга синхронных машин большой мощности // В сб.: Материалы VI МНТК «Управление и информационные технологии» УИТ-2010. – СПб., 2010. – С.160–162.

14. Захаров П.А., Крюков О.В., Киянов Н.В. Встроенная система диагностирования и прогнозирования ЭГПА // Контроль. Диагностика. – 2008. – № 11. – С. 43–49.

15. Васенин А.Б., Крюков О.В., Серебряков А.В. Алгоритмы управления электромеханическими системами магистрального транспорта газа // В сб.: Труды VIII Международной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014: в 2 т. / Отв. за выпуск И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – Т. 2. – С. 404–409.

16. Воронков В.И., Степанов С.Е., Титов В.Г., Крюков О.В. Векторное управление возбуждением синхронных двигателей ГПА // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2010. – № 3-2. – С. 204–208.

17. Крюков О.В., Степанов С.Е., Бычков Е.В. Опыт применения частотно-регулируемого привода вентиляторов АВО газа // В сб.: Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2016. – Пермь, 2016. – С. 428–432.

18. Крюков О.В. Подход к прогнозированию технического состояния электроприводных газоперекачивающих агрегатов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2016. – № 9. – С. 30–34.

19. Киянов Н.В., Крюков О.В. Решение задач промышленной экологии средствами электрооборудования и АСУ ТП // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 4. – С. 29–34.

20. Крюков О.В. Энергоэффективные электроприводы ГПА на базе интеллектуальных систем управления и мониторинга // Дисс. д-ра техн. наук. – М.: АО «Корпорация ВНИИЭМ», 2015.

Мотивацией проведения данного технико-экономического исследования является выбор наилучших технико-экономических решений высоковольтных (ВВ) преобразователей частоты (ПЧ) для мощных регулируемых электроприводов переменного тока [1–4], включая электроприводные газоперекачивающие агрегаты (ЭГПА) путем анализа разнообразных по принципам построения топологий [5–9]. Решение данной задачи позволяет при проектировании определить, какие технические решения сегодня наиболее эффективны для конкретных областей применения с учетом механизмов, их мощности и режимов работы, какие типы ВВ ПЧ целесообразно в настоящее время положить в основу их серийного отечественного производства, какие направления развития топологий ВВ ПЧ для ЭГПА могут быть перспективны в будущем [10–15].

Важно подчеркнуть, что сопоставлению подлежали не технико-экономические показатели конкретных видов продукции отдельных фирм, а топологии и принципиальные схемотехнические особенности отдельных технических решений, свойственных рассматриваемым вариантам схем построения ВВ ПЧ.

Учитывая, что ВВ ПЧ являются дорогостоящей продукцией, важнейшим технико-экономическим показателем, по которому должно производиться сравнение вариантов, является стоимость изделия. Это связано с тем, что объективная оценка их стоимости согласно информации ведущих фирм-производителей вызывает некоторые трудности.

Продажная цена ВВ ПЧ, приводимая в прайс-листах фирм-производителей, не может использоваться в качестве объективного показателя, отражающего затраты на производство данной продукции. Это связано с тем, что продажная цена зависит от многих конъюнктурных факторов (условия оплаты, кредитование, количество одновременно закупаемых образцов и др.). Кроме того, в продажную цену могут включаться НДС, таможенные и транспортные расходы, сервисные услуги и пр. Исходя из этого, цены на конкретные поставки одного и того же оборудования могут различаться до 2 раз. Более объективным показателем могла бы служить себестоимость оборудования, однако эта величина недоступна для получения и может быть определена приближенным расчетным путем.

Для Цитирования:
Крюков О. В., К выбору высоковольтных преобразователей частоты для объектов ТЭК по комплексным энергетическим показателям. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: