В настоящее время Единая система газоснабжения РФ является в ПАО «Газпром» центральной и наиболее значимой структурой, поскольку обладает значительной протяженностью (более 170 тыс. км) со средней длиной на один газопровод 3430 км и высокой энергоемкостью – 222 компрессорных станций (КС) при потенциале энергосбережения до 70% [1–4]. Каждая современная КС (рис. 1) – это сложное инженерное сооружение с группами газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на десятки мегаватт мощности, обеспечивающее основные технологические процессы транспорта природного газа по магистральным газопроводам (МГ) [5–7].
Общая структура типового параметрического ряда ГПА (параметрическая матрица) привязана к технологии компримирования газа на линейных КС, дожимных КС, КС подземных хранилищ газа и нагнетательных КС. Диапазон повышения давления газа – от 0,3 до 38 МПа – разбивается на ряд выходных давлений по ступеням сжатия в соответствии с принятым рядом степени сжатия [8–10].
Исторически формирование столь мощного компрессорного парка происходило в течение более 60 лет [11–14]. Поэтому имеется очень большое разнообразие типоразмеров приводов (57 видов), технологических модификаций (102 типа), комбинаций привод-компрессор (153 вида), компоновочных решений (в общем или индивидуальных зданиях, в блочно-контейнерном исполнении). Сложившийся на сегодня уровень эффективности работы ГТС в части затрат топливно-энергетических ресурсов определяется целым рядом факторов исторического, климатического и технологического (режимного) характера. Причем, фактор удаленности сырьевой базы от потребителей газа с каждым годом усиливается, как и требования к надежности с оперативным мониторингом [15–20].
Несмотря на все многообразие типоразмеров ГПА различных фирм-изготовителей, вид привода нагнетателей КС и их мощность в основном определяются пропускной способностью газопровода. Для МГ с большой пропускной способностью наиболее эффективное применение находят ЦБН с приводом от ГТУ.
Запуск двигателя представляет собой неустановившийся режим работы ГТД, характеризуемый процессом раскрутки его ротора от неподвижного состояния или режима вращения авторотации до выхода двигателя на режим малого газа (минимальный установившийся режим работы двигателя). Запуск осуществляется комплексом устройств и систем, составляющих пусковую систему ГТД, которые целесообразно исследовать как на современных экспериментальных стендах, так и путем компьютерного моделирования [21–25].