Ключевыми технологическими установками компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов России являются газоперекачивающие агрегаты (ГПА) [1, 2]. От характеристик их работы зависит технико-экономические показатели и себестоимость транспорта газа.
В парке ПАО «Газпром» эксплуатируются ГПА с тремя типами приводов: газотурбинный (85 %), газопоршневой (1 %) и электрический (14 %) [2, 3].
Наиболее широкое распространение электроприводные ГПА (ЭГПА) в России получили в 1960–1980-е годы, но в дальнейшем из-за значительной разницы стоимости электроэнергии и природного газа (при энергетически эквивалентном количестве энергии) дальнейшее применение нерегулируемых ЭГПА стало экономически нерентабельным.
В России лидерами по использованию ЭГПА на объектах транспорта газа являются ООО «Газпром трансгаз Москва» (144 агрегата) и ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» (128 агрегатов), доля ЭГПА составляет около 50 % от их общей установленной мощности. Общее количество ЭГПА на объектах транспорта газа ПАО «Газпром» составляет 695 ед. установленной мощностью около 5746,3 МВт.
Основная масса парка ЭГПА ПАО «Газпром» эксплуатируется уже более 20 лет, и свыше 50 % из них имеют наработку и срок службы, превышающие критические показатели или близкую к ним (рис. 2).
Такое состояние парка ЭГПА ПАО «Газпром» отрицательно сказывается на эффективности и надежности работы ЕСГ. В АО «Гипрогазцентр» разработана концепция применения ЭГПА на объектах реконструкции, модернизации и нового строительства электроприводных КС, отдельные научные аспекты которой опубликованы в [4–6].
Решением проблем надежности и энергоэффективности является применение современного поколения ЭГПА с частотным регулированием работы электропривода (рис. 3) при модернизации и новом строительстве объектов транспорта газа [7–9].
Применение преобразователей частоты (ПЧ) для пуска и плавного автоматического регулирования скорости привода позволяет:
• реализовать энергосберегающие режимы за счет точного регулирования;