По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Концепты технического обслуживания и ремонта автоматизированных электроприводов турбокомпрессоров по фактическому состоянию

Скрябин И. П. ООО «ТСН-электро», Н. Новгород
Биткин М. Е. ООО «ТСН-электро», Н. Новгород
Крюков О. В. д-р техн. наук, ООО «ТСН-электро», Н. Новгород
Гуляев И. В. д-р техн. наук, Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарёва, Саранск

Представлен анализ мониторинга электроприводных газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях магистрального транспорта газа. Предложена статистика технического состояния и безопасности функционирования турбокомпрессоров на объектах ПАО «Газпром». Рассмотрены эксплуатационные факторы, влияющие на надежность изоляции статорных обмоток высоковольтных электродвигателей. Представлены аппаратные, методологические и алгоритмические средства оперативного мониторинга технического состояния и прогнозирования безаварийной работы синхронных двигателей. Показано, что внедрение современных и достоверных средств мониторинга состояния агрегатов и прогноза их ресурса на компрессорных станциях позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы и повысить безопасность и безаварийность работы в штатных режимах, а также осуществить переход к техническому обслуживанию и ремонту по фактическому состоянию газоперекачивающих агрегатов.

Литература:

1. Воронков В.И., Рубцова И.Е., Крюков О.В. Электроснабжение и электрооборудование линейных потребителей МГ // Газовая промышленность. – 2010. – № 3. – С. 32–37.

2. Крюков О.В. Оптимальное управление технологическим процессом магистрального транспорта газа // В сб.: XII Всероссийское совещание по проблемам управления ВСПУ2014. Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. – 2014. – С. 4602–4613.

3. Репин Д.Г., Крюков О.В. Концепты системы мониторинга технического состояния компрессорных станций // Контроль. Диагностика. – 2017. – № 12. – С. 30–35.

4. Крюков О.В. Автоматизированное нагружающее устройство для комплексных испытаний поршневых двигателей // Двигателестроение. – 2016. – № 2 (264). – С. 30–35.

5. Крюков О.В., Степанов С.Е. Модернизация систем управления ЭГПА в условиях действующих компрессорных станций // В сб.: Проблемы автоматизации и управления в технических системах. МНТК / Под ред. М.А. Щербакова. – 2013. – С. 29–32.

6. Крюков О.В. Комплексный анализ условий эксплуатации электродвигателей ГПА // Компрессорная техника и пневматика. – 2013. – № 4. – С. 14–19.

7. Воеков В.Н., Мещеряков В.Н., Крюков О.В. Вентильный электропривод для погружных нефтяных насосов с импульсным повышающим преобразователем напряжения в звене постоянного тока ПЧ и релейным управлением инвертором напряжения // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 110–119.

8. Крюков О.В. Оценка эксплуатационных факторов электроприводных газоперекачивающих агрегатов по нормативным требованиям мониторинга // Контроль. Диагностика. – 2018. – № 10. – С. 50–57.

9. Мещеряков В.Н., Ласточкин Д.В., Крюков О.В. Приложения теории нечетких множеств для обработки данных и задач прогнозирования в системах АЭП // В сб.: Современные сложные системы управления. Материалы XII МНПК. – 2017. – С. 153–158.

10. Крюков О.В. Коммуникационная среда передачи данных сети ЕTHERNET на полевом уровне различных объектов // Автоматизация в промышленности. – 2012. – № 12. – С. 26–30.

11. Крюков О.В., Степанов С.Е., Серебряков А.В. Современный подход к организации ремонта по данным прогноза технического состояния и ресурса электрооборудования // Газовая промышленность. – 2017. – № 8 (756). – С. 84–89.

12. Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Modern systems of outdoor illumination for compressor stations // Light & Engineering. – 2016. – Vol. 2, N 2. – P. 128–131.

13. Kryukov O.V., Gulyaev I.V., Teplukhov D.Y. Method for stabilizing the operation of synchronous machines using a virtual load sensor // Russian Electrical Engineering. – 2019. – Vol. 90, N 7. – Р. 473–478.

14. Крюков О.В., Мещеряков В.Н., Гуляев И.В. Электроприводы на основе машины двойного питания и асинхронного вентильного каскада с преобразователями в цепях статора и ротора. – Саранск, 2020.

15. Сонин Ю.П., Шакарян Ю.Г., Гуляев И.В. и др. Способ управления двигателем двойного питания, выполненным на базе асинхронного двигателя с фазным ротором, и устройство для его осуществления // Авторское свидетельство SU 1610589, 30.11.1990. Заявка № 4297304 от 1987.

16. Крюков О.В. Идентификация параметров приводных электродвигателей газовых турбокомпрессоров // В сб.: Идентификация систем и задачи управления: Труды X Международной конференции. – ИПУ им. B.A. Tрапезникова, 2015. – С. 348–367.

17. Kryukov O.V., Blagodarov D.A., Dulnev N.N., Safonov Y.M., Fedortsov N.N., Kostin A.A. Intelligent control of electric machine drive systems // В сб.: 2018 10th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2018 – Conference Proceedings 10. – 2018. – Р. 857–1670.

18. Крюков О.В. Моделирование и микропроцессорная реализация электромеханических систем // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. – 2015. – № 3. – С. 55–61.

19. Васенин А.Б., Степанов С.Е., Крюков О.В. Методология и средства оперативного мониторинга электродвигателей на КС // Контроль. Диагностика. – 2019. – № 11. – С. 52–58.

20. Крюков О.В., Серебряков А.В., Макриденко Л.А., Волков С.Н., Сарычев А.П., Кобельков Н.О. Мониторинг и прогнозирование технического состояния электромеханических систем энергетики. – М.: АО «ВНИИЭМ», 2017.

21. Крюков О.В., Серебряков А.В. Экологические направления электроснабжения и задачи энергосбережения при реконструкции объектов // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2015. – № 8. – С. 23–33.

22. Васенин А.Б., Степанов С.Е., Крюков О.В., Титов В.Г. Реализация капсулированных электроприводных ГПА на объектах ПАО «Газпром» // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. – 2020. – Т. 63, № 1. – С. 31–37.

23. Крюков О.В., Степанов С.Е., Васенин А.Б. Поддержка диспетчерских решений ГТС на базе оценки их энергоэффективности // Наука и техника в газовой промышленности. – 2019. – № 4. – С. 71–81.

24. Крюков О.В. Архитектура системы мониторинга технического состояния трубопроводов обвязки компрессорных станций // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2018. – № 5. – С. 48–54.

25. Belousov A.S., Meshcheryakov V.N., Valtchev S., Kryukov O.V. Development of a control algorithm for three-phase inverter in two-phase electric drives reducing the number of commutations // В сб.: Proceedings – 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. – 2019. – Р. 444–449. DOI: 10.1109/summa48161.2019.8947487.

26. Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Energy efficient power supply systems of oil and gas pipelines electric drives // Bulletin of South Ural State University. Series: Power Engineering. – 2017. – Vol. 17, N 3. – Р. 102–110.

27. Степанов С.Е., Крюков О.В. Выбор методов мониторинга и прогнозирования технического состояния автоматизированных электроприводов энергетических объектов // Контроль. Диагностика. – 2018. – № 11. – С. 32–39.

28. Левин П.Н., Мещеряков В.Н. Электропривод переменного тока // Патент на изобретение RU 2254666 C1, 20.06.2005. Заявка № 2004102144/09 от 26.01.2004.

29. Крюков О.В., Сычев Н.И., Сычев М.Н. и др. Диагностика и прогнозирование технического состояния электротехнических систем энергетики. – Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. – 184 с.

В соответствии с Федеральным законом РФ «О промышленной безопасности» компрессорные станции (КС) являются опасными производственными объектами (ОПО). Системы электроснабжения должны строиться по первой категории надежности [1–4] (рис. 1). Однако большинство технологических установок, включая электроприводные газоперекачивающие агрегаты (ЭГПА), эксплуатируемых на КС, выработали нормативный срок эксплуатации или близки к этому. К оборудованию ОПО с истекшим нормативным сроком эксплуатации предъявляются особые требования по контролю их технического состояния (ТС) и продлению сроков эксплуатации [5–8]. Поэтому в ПАО «Газпром» активно ведутся работы по созданию и внедрению систем мониторинга и прогнозирования ТС, интегрированных в системы комплексного автоматического управления КС. Такие системы более всего развиты для газотурбинных агрегатов и в меньшей степени для ЭГПА [9–12]. Существующие системы мониторинга и прогнозирования ТС ЭГПА построены по тем же принципам (и, как правило, теми же разработчиками), что и системы для газотурбинных установок. В них основной акцент делается на механические узлы и элементы ЭГПА, практически отсутствуют системы мониторинга и современные методы оценки ТС приводных синхронных электродвигателей (СД) мощностью 4–25 МВт, основанные на физике процессов в мощных машинах [13–16].

Отмеченные обстоятельства определяют актуальность вопросов, связанных с развитием методов оценки показателей надежности ЭГПА, совершенствованием существующих и разработкой новых методов оценки их технического состояния с использованием независимых многокритериальных универсальных систем мониторинга [17–20]. Актуальность этих задач подтверждается их соответствием приоритетным направлениям развития науки и техники, а также основными положениями энергетической стратегии России на период до 2030 г., Программой повышения надежности работы и эффективности КС с ЭГПА и вопросами, связанными с проблемами развития энергетики [21–24].

При этом особое внимание уделяется именно дорогостоящим мощным СД ЭГПА, требующим анализа, оценки и мониторинга показателей надежности, а также исследованию работоспособности и качества функционирования электротехнических комплексов и систем в различных режимах при разнообразных внешних воздействиях, включая безопасную и эффективную эксплуатацию электротехнических комплексов и систем.

Для Цитирования:
Скрябин И. П., Биткин М. Е., Крюков О. В., Гуляев И. В., Концепты технического обслуживания и ремонта автоматизированных электроприводов турбокомпрессоров по фактическому состоянию. Главный энергетик. 2021;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: