По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3

Мониторинг технического состояния асинхронных электродвигателей на компрессорных станциях

Крюков О. В. д-р техн. наук, доцент, Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, г. Нижний Новгород

Рассмотрено современное состояние парка асинхронных электродвигателей, обслуживающих исполнительные механизмы компрессорных станций магистральных газопроводов. Приведена статистика повреждаемости и ущерба от нештатной работы электроприводных агрегатов. Предложен метод достоверного определения причин повреждений и устройство его реализации. Получены экспериментальные результаты.

Литература:

1. Бабичев С.А., Крюков О.В., Титов В.Г. Автоматизированная система безопасности электроприводных ГПА // Электротехника. – 2010. – № 12. – С. 24–31.

2. Захаров П.А., Киянов Н.В., Крюков О.В. Системы автоматизации технологических установок для эффективного транспорта газа // Автоматизация в промышленности. – 2008. – № 6. – С. 6–10.

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

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

5. Крюков О.В. Синтез и анализ электроприводных агрегатов КС при стохастических возмущениях // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 22–27.

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

7. 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.

8. Степанов С.Е., Крюков О.В. К выбору методов мониторинга электроприводов энергетических объектов // Электротехника: СЭНЖ. – 2015. – Т. 2. – № 4. – С. 53–61.

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

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

11. Бабичев С.А., Захаров П.А., Крюков О.В. Автоматизированная система оперативного мониторинга приводных двигателей газоперекачивающих агрегатов // Автоматизация в промышленности. – 2009. – № 6. – С. 3–6.

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

13. Крюков О.В., Степанов С.Е., Бычков Е.В. Инвариантные системы технологически связанных электроприводов объектов магистральных газопроводов // В сб.: Труды VIII Международной (XIX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2014 в 2-х т. // Отв. за вып. И. В. Гуляев. – 2014. – С. 409–414.

14. Крюков О.В., Титов В.Г. Анализ пусковых режимов электроприводных ГПА // Известия вузов. Электромеханика. – 2012. – № 3. – С. 29–35.

15. Крюков О.В. Виртуальный датчик нагрузки синхронных машин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. – 2014. – № 3. – С. 45–50.

16. Крюков О.В. Комплексная система мониторинга и управления электроприводными газоперекачивающими агрегатами // В сб.: Труды МНПК «Передовые информационные технологии, средства и системы автоматизации» AITA-2011. – С. 329–350.

17. Хлынин А.С., Крюков О.В. Реализация факторов энергоэффективности электроприводных газоперекачивающих агрегатов в проектах // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. – 2014. – Т. 1. – № 2. – С. 32–37.

18. Крюков О.В. Прикладные задачи теории планирования эксперимента для инвариантных объектов газотранспортных систем // В сб.: Труды IX Международной конференции «Идентификация систем и задачи управления», SICPRO'12. – 2012. – С. 222–236.

19. Крюков О.В. Стратегии инвариантных систем управления электроприводами объектов ОАО «Газпром» // В сб.: Идентификация систем и задачи управления SICPRO'15. – М.: Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова. – 2015. – С. 368–386.

20. Babichev S.A., Kryukov O.V., Titov V.G. Automated safety system for electric driving gas pumping units // Russian Electrical Engineering. – 2010. – V. 81. – N 12. – P. 649–655.

21. Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Artificial neural networks of technical state prediction of gas compressor units electric motors // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. – 2016. – Т. 16. – № 1. – С. 66–74.

22. 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 вып. И.В. Гуляев. – Саранск, 2014. – Т. 2. – С. 157–163.

23. Крюков О.В., Серебряков А.В. Методы синтеза встроенных систем прогнозирования состояния высоковольтных двигателей // В сб.: Состояние и перспективы развития электро– и теплотехнологии. XVIII Бенардосовские чтения. – 2015. – С. 69–73.

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

25. Крюков О.В., Серебряков А.В. Метод и система принятия решений по прогнозированию технического состояния ЭГПА // Электротехнические системы и комплексы. – 2015. – № 4 (29). – С. 35–38.

26. Крюков О.В. Регрессионные алгоритмы инвариантного управления электроприводами при стохастических возмущениях // Электричество. – 2008. – № 9. – С. 45–51.

27. Рубцова И.Е., Крюков О.В., Степанов С.Е. Нейро-нечеткие модели мониторинга синхронных машин большой мощности // В сб.: Материалы 6-й МНТК «Управление и информационные технологии» УИТ-2010. – СПб., 2010. – С. 160–162.

В настоящее время на компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов России, включая ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», для привода насосов, вентиляторов и других механизмов используется широкая гамма асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором (АД) различной мощности [1–3]. Так, например, на Починковской КС общее количество таких АД составляет 1113 ед. суммарной мощностью 15 614 кВт. В основном они используются для привода насосных установок (НУ), вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа (АВОГ) и пожарных системах (ПНС) [4–7]:

– в технологических установках обеспечения транспорта газа – 480 ед. мощностью 13 710 кВт;

– во вспомогательных системах – 633 ед. мощностью 1904 кВт.

В среднем в течение года при проведении планово-предупредительных ремонтов (ППР) на данной КС выявляется порядка 10–15 критических дефектов АД, которые могут привести к отказу во время работы [8–11]. В соответствии со статистическими данными основными причинами отказа двигателей являются неисправности подшипников и обмоток статоров. Для выяснения причин, приводящих к отказам, после проведения внеочередной проверки технического состояния АД было установлено [12–15], что многие двигатели работают в штатном режиме с повышенной вибрацией и значительной разницей потребляемых токов по фазам.

В соответствии со статистикой [16–19] количество выявленных дефектов: 2013 – 14 шт., 2014 – 12 шт., 2015 – 15 шт. Причем, 63% дефектов в подшипниках, 19% – в обмотках статора, 15% – в стержнях ротора, 3% – пр.

Проверка технического состояния АД в соответствии с нормативно-технической документацией ППР производится [20–22]:

1) измерением сопротивления изоляции;

2) измерением потребляемого тока;

3) проверкой состояния соединительных муфт;

4) измерением размаха вибросмещения;

5) проверкой состояния подшипников;

6) проверкой крепления электродвигателя.

Если, к примеру, по результатам проверок имеются отклонения по 2-му и 4-му пунктам, а остальные соответствуют нормам и к АД замечаний нет, то необходимы дальнейшие количественные исследования.

Для Цитирования:
Крюков О. В., Мониторинг технического состояния асинхронных электродвигателей на компрессорных станциях. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2018;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: