2809.Автоматизация в электроэнергетике и электротехнике

ООО «Электротяжмаш-Привод» яв-

(ЭГПА). За несколько десятилетий на

ляется

достойным продолжателем дел

компрессорные

станции магистральных

Лысьвенского турбогенераторного заво-

газопроводов СССР и России предпри-

да и ХК ОАО «Привод», продукция ко-

ятие

поставило

973 электродвигателя

торых

хорошо

известна

энергетикам

различной мощности (98,6 % всего парка

России и СНГ, а также промышленникам

ЭГПА ПАО «Газпром») (рис. 1).

более чем 35 стран на 5 континентах

Кроме того, на объекты транспорта

планеты Земля, включая Антарктиду.

газа ПАО «Газпром» нашим предпри-

Уже более 55 лет (с 1958 г.) наше пред-

ятием было поставлено около 2000 еди-

приятие поставляет на объекты газовой

ниц

взрывозащищенных вертикальных

промышленности

крупные

синхронные

асинхронных электродвигателей серии

электродвигатели с системами возбуж-

ВАСО для агрегатов воздушного охлаж-

дения для комплектования электропри-

дения газа и масла (АВО газа и АВО

водных

газоперекачивающих агрегатов

масла), более 80 турбогенераторов мощ-

– его применение способствовало

20 лет, в том числе 6 % – от 30 до 40 лет,

минимизации эксплуатационных затрат и

при стандартном сроке службы электро-

расходов на техническое обслуживание.

двигателей серий СТМ и СТД по ТУ –

Сравнение технических и экономи-

не более 20 лет. Надежность выпускае-

ческих характеристик газовой турбины и

мых нами электрических машин под-

высокооборотного частотно-регулируе-

тверждается десятками тысяч часов нара-

мого электропривода, их габаритов оче-

ботки. Фактически максимальный зафик-

видно демонстрирует преимущества вы-

сированный срок эксплуатации элект-

сокооборотного частотно-регулируемого

родвигателей составляет около 50 лет.

электропривода.

Например: КС «Карталинская»

ООО

Применение газовой турбины в ка-

«Газпром трансгаз Екатеринбург» –

честве приводного механизма для нагне-

СТМ-4000-2У4 (установка 1964 г.), нара-

тателя природного газа нерационально и

ботка до 198 тыс. ч; КС «Петровская»

с точки зрения экономической эффек-

ООО «Газпром трансгаз Саратов» –

тивности. В России сегодня порядка

СТМ-4000-2У4 (установка 1963 г.), нара-

11 % добываемого природного газа от-

ботка до 125 тыс. ч.

носится к категории так называемого

Нас, конечно, радует подтверждение

технологического газа, который исполь-

высокого качества нашей продукции, но

зуется в качестве топлива для газовых

мы отдаем себе отчет в том, что изоля-

турбин и, соответственно, не поступает

ция и металл даже хороших машин «ус-

в продажу.

тают и стареют». Исходя из этого мы

Из вышесказанного можно сделать

предлагаем газовым отраслям России и

вывод: применение газовых турбин мо-

стран СНГ современные передовые ре-

жет быть оправдано только в том случае,

шения по модернизации существующего

если на объекте:

оборудования и коренной реконструк-

– отсутствует источник

электро-

ции электроприводных

компрессорных

энергии;

станций.

– не может быть гарантирована на-

Преимущества

нового поколения

дежность электроснабжения.

ЭГПА. Современные высокооборотные,

Современный высокооборотный ре-

частотно-регулируемые, с ротором на

гулируемый

электропривод

является

магнитном

подвесе

электроприводные

достойной альтернативой газовой тур-

газоперекачивающие агрегаты с асин-

бине и по многим параметрам (КПД,

хронными

электродвигателями

нового

уровень шума, отсутствие вредных вы-

поколения имеют важные преимущества,

бросов и т.д.) превосходит ее.

обеспечивающие им повышенную на-

Новое поколение ЭГПА – высоко-

дежность, увеличенный ресурс, умень-

оборотные,

частотно-регулируемые,

шение затрат на ТО и ремонт, обуслов-

с ротором на магнитном подвесе. В на-

ленное применением

преобразователя

стоящее время в газовой промышленно-

частоты и активного магнитного подве-

сти России и стран СНГ из-за общей

са. Среди них:

проблемы – износа оборудования – сло-

– экономия до 20 % электроэнергии,

жилась ситуация, которая в дальнейшем

расходуемой на перекачку газа по срав-

может перерасти в техногенную катаст-

нению с синхронными нерегулируемыми

рофу, сопоставимую со страшной авари-

двигателями;

ей на Саяно-Шушенской ГЭС. Уже сей-

– снижение расхода газа на 2–5 % за

час 30 % ЭГПА эксплуатируются более

счет стабилизации

давления в магист-

и ограничения (в отличие от газотурбин-

го агрегата ЭГПА «Лысьва-Восток»

ных газоперекачивающих агрегатов), на

мощностью 4 МВт будут проведены на

сегодняшний день отсутствует, но мы

испытательном полигоне ООО «Элек-

уже имеем согласованные с ПАО «Газ-

тротяжмаш-Привод».

пром» и утвержденные в установленном

Для

обеспечения

комплектации

порядке временные технические условия

агрегатов нового поколения мы устано-

(ВТУ) на опытные партии основных

вили партнерские отношения с извест-

ЭГПА первого мощностного ряда – 4,0;

ными

российскими

предприятиями –

6,3; 8,2 и 12,5 МВт. Следующие по оче-

производителями

нагнетателей,

систем

реди ЭГПА второго мощностного ряда –

автоматизации, с компаниями, обеспе-

16,0; 25,0 и 32,0 МВт.

чивающими сервисные, монтажные и

В настоящее

время специалистами

пусконаладочные

работы. Проекты

ООО «Электротяжмаш-Привод» ведется

привязки

ЭГПА

нашего

производства

разработка

технической

документации,

при

реконструкции

электроприводных

подготовка

производства

и

испытаний

КС ОАО «Газпром» выполнены круп-

ЭГПА

нового

поколения

различной

ными проектными институтами газовой

мощности в комплекте с высокооборот-

отрасли.

ными, частотно-регулируемыми, с рото-

Наличие у нашего предприятия и

ром на магнитном подвесе электродви-

предприятий-партнеров

необходимых

гателями, в том числе и выполненными

лицензий,

разрешений,

опыта

работы

в виде моноблока. Работы производятся

и квалифицированных кадров позволяют

в соответствии с соглашением о долго-

выполнить весь комплекс работ по по-

срочном

сотрудничестве

предприятия

ставке и пуску в эксплуатацию ЭГПА

с ПАО «Газпром» и в рамках реализации

«под ключ».

«Дорожной карты» проекта «Расшире-

Комплект поставки и технические

ние использования высокотехнологич-

характеристики

современных

ЭГПА

ной продукции, услуг, программного

различных мощностей. Поставка ком-

обеспечения наукоемких организаций и

плектного оборудования производится в

высших

учебных

заведений

Пермского

соответствии с «Перечнями основного и

края, в том числе импортозамещающей,

дополнительного

оборудования

ЭГПА»

в интересах ПАО “Газпром”» от 20 мар-

и ТУ предприятия-изготовителя на ос-

та 2014 г.

новное оборудование, которые согласо-

Мы заключили лицензионное со-

ваны проектными организациями и ут-

глашение с компанией Toshiba mitsubi-

верждены основным заказчиком.

shi-electric

industrial systems

corporation

Состав ЭГПА в базовой комплекта-

(ТМЕIC, Япония) на использование

ции является основным для всех видов и

технологии изготовления высокооборот-

типов ЭГПА, вне зависимости от мощ-

ных, частотно-регулируемых электро-

ности. В зависимости от требований за-

двигателей различной мощности, с ро-

казчика состав ЭГПА может быть до-

тором на магнитном подвесе. Достигну-

полнен или сокращен.

то соглашение о приобретении лицензии

Предлагаемые к поставке ЭГПА но-

на право производства и поставки

вого поколения разделены по мощно-

высоковольтных

преобразователей час-

стям, наиболее востребованным газо-

тоты.

транспортными компаниями, и совпада-

Комплексные испытания и приемка

ют с мощностным рядом газовых турбин

электроприводного газоперекачивающе-

(для возможности замены).

Первым

представителем

мощност-

напряжении иметь наименьший уровень

ного ряда агрегатов нового поколения

потерь электроэнергии на нагрев в лини-

является ЭГПА-4,0/8200-56/1,26(1,44)-Р

ях электропередач, соединяющих гене-

«Лысьва-ВОСТОК» мощностью 4,0 МВт.

раторы и потребителей, и избежать до-

На примере этого агрегата проведем

полнительной нагрузки генераторов. Ко-

сравнение ЭГПА

производства

ООО

эффициент мощности является одной из

«Электротяжмаш-Привод» с ЭГПА,

экономических характеристик энерго-

предлагаемым другим российским про-

систем и строго нормируется. При малой

изводителем.

величине коэффициента мощности (ме-

Агрегаты

отличаются

не

только

нее 0,8) требуется установка специаль-

производителями основного оборудова-

ных компенсирующих устройств (бата-

ния (комплектуются аналогично), но и

рей конденсаторов, статических компен-

многими технико-экономическими ха-

саторов и т.д.). Для нашего двигателя

рактеристикам.

установка компенсирующих устройств

Проведем сравнение. Электродвига-

не требуется.

тель ЭГПА «Лысьва-ВОСТОК» мощнее,

Способность нести увеличенные на-

чем у нашего конкурента, поэтому при

грузки (до 150 % от Iном в течение 1 мин)

фиксированной мощности нагнетателя он

позволяет нашему электродвигателю ус-

устойчиво, без повреждений, работает в

тойчиво, без повреждений и перегревов,

номинальных и пусковых режимах, это

работать в пусковых и переходных ре-

улучшает показатели надежности и уве-

жимах, улучшает показатели надежности

личивает срок службы привода (рис. 3).

и срок службы электродвигателя.

Повышенное

значение

коэффици-

Повышенная степень защиты позво-

ента мощности позволяет при заданном

ляет размещать оборудование в произ-

ЭГПА мощностью 4,0 и 6,3 МВт

и второй ступенями нагнетателя, распо-

выполнены по одинаковой технологиче-

ложенными по его торцевым частям, –

ской схеме: электродвигатель – сухая

фундаментная плита – щит высоковольт-

пластинчатая муфта – нагнетатель, па-

ного ввода – рампа трубопроводов нагне-

раллельно установлены САУ ЭГПА и

тателя; параллельно установлены преоб-

преобразователь частоты с согласующим

разователь частоты и САУ ЭГПА.

трансформатором.

Возможна установка моноблока на

Отличительная особенность следую-

существующие фундаменты агрегатов на

щего агрегата ЭГПА-8,2/8600-56/1,44-Р

4,0 МВт без значительной переделки,

«Лысьва-МБ-8.2» (рис. 4) – исполнение

что позволяет увеличить установленную

по технологической схеме «моноблок»:

мощность КЦ в 2 раза без перестройки

двигатель (рис. 5), совмещенный с первой

«коробки» здания.

Установка пилотных образцов данно-

– пусковое устройство (для нерегу-

го ЭГПА будет произведена при рекон-

лируемых) или преобразователь частоты

струкции КС «Карталинская» ООО «Газ-

(для регулируемых);

промтрансгаз Екатеринбург» (см. рис. 4).

– нагнетатель или сменную проточ-

Для возможности размещения обо-

ную часть;

рудования ЭГПА вне стационарного по-

– систему автоматического управле-

мещения компрессорного цеха специа-

ния ЭГПА и систему автоматического

листами нашего предприятия прорабо-

управления компрессорным цехом.

тан вариант изготовления и поставки

ЭГПА-12,5/3000-76/1,23-Р «Лысьва»

ЭГПА в блочно-модульном (контейнер-

(нерегулируемый) применяется для мо-

ном) исполнении, которое предусматри-

дернизации действующих ЭГПА, при ко-

вает его размещение на открытых пло-

торой

синхронный электродвигатель

щадках, без строительства капитальных

СТД-12500-2УХЛ4 заменяется на синх-

зданий, в специально оборудованных

ронный двигатель СДГ2-12500-2РУХЛ3.1

блоках (контейнерах), имеющих в своем

нашего производства с частотой враще-

составе все необходимые системы жиз-

ния 3000 об/мин. Двигатель СДГ2-12500

необеспечения (отопления, освещения,

допускает прямые безреакторные асин-

кондиционирования воздуха, пожароту-

хронные пуски от полного напряжения

шения и т.д.).

сети.

В существующем

нагнетателе

Новые

возможности

синхронных

370-18-2 устанавливается штатная про-

электродвигателей,

находящихся

в

точная часть на 30 млн м3/сут. Для облег-

эксплуатации. Одним из главных на-

чения условий пуска и регулирования

правлений

концепции

модернизации

и

частоты вращения в диапазоне 0,5–1,0 от

коренной

реконструкции

электропри-

номинальной

используется преобразова-

водных компрессорных станций являет-

тель частоты российского производства.

ся модернизация установленного обору-

ЭГПА-12,5/5200-76/1,23-Р «Лысьва»

дования ЭГПА с учетом современного

(регулируемый) применяется для модер-

состояния электротехники и электрони-

низации действующих ЭГПА, при кото-

ки, т.е. с использованием цифровых сис-

рой синхронный электродвигатель СТД-

темы управления, возбуждения, пуско-

12500-2УХЛ4 заменяется на высокообо-

вых устройств, преобразователей часто-

ротный, частотно-регулируемый синхрон-

ты и т.д., серийный выпуск которых

ный двигатель мощностью

12 500 кВт

освоен российскими предприятиями, в

с частотой вращения 5200 об/мин, из-

том числе и нашим. Это открывает но-

готовленный

по

лицензии

компании

вые возможности для применения син-

ТМЕIC (Япония). Преобразователь час-

хронных электродвигателей серии СТД

тоты

позволяет

регулировать частоту

нашего производства в составе ЭГПА.

вращения в диапазоне 0,5–1,05 от номи-

Рассмотрим варианты модернизации

нальной. В существующем нагнетателе

установленного и

эксплуатируемого

370-18-2 устанавливается штатная про-

оборудования на примере существую-

точная часть на 30 млн м3/сут. Мультип-

щих ЭГПА с электродвигателями СТД

ликатор используется в качестве проме-

мощностью 12 500 кВт.

жуточной опоры для валопровода, со-

Базовый комплект оборудования для

единяющего двигатель и нагнетатель.

модернизации ЭГПА и КМЧ ЭГПА

Комплект материальной части КМЧ

мощностью 12500 кВт включает:

ЭГПА-12,5/3000-76/1,44(1,32)-Р приме-

– электродвигатель;

няется для модернизации действующих