автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Повышение эффективности электротехнических комплексов установок охлаждения газа

На правах рукописи

АРШАКЯН Игорь Ишханович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ УСТАНОВОК ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2004

Работа выполнена в Саратовском государственном техническом университете и ООО «Тюментрансгаз»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Артюхов Иван Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Дрогайцев Валентин Серафимович

доктор технических наук, профессор Ерошенко Геннадий Петрович

Ведущая организация: ОАО Поволжского региона по проекти-

рованию сетевых и энергетических потребителей - институт «ПоволжСЭП», г. Саратов

Защита состоится «25» июня 2004 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054 г.Саратов, ул. Политехническая, 77, корп.1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научно -

технической библиотеки Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан мая 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.А.Казинский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Охлаждение газа является неотъемлемой частью технологического процесса при его транспортировке по магистральным газопроводам (МГ). В процессе компримирования газ нагревается, вызывая температурный перепад на участке газопровода между компрессорными станциями. Для избежания возникновения продольных температурных напряжений и деформаций трубопровода газ охлаждают в специальных установках воздушного охлаждения.

Установки охлаждения газа (УОГ) состоят из определенного количества аппаратов воздушного охлаждения (АВО), которые являются исполнительными элементами в системе поддержания заданной температуры газа на выходе компрессорной станции (КС). Задача поддержания рекомендуемой температуры газа решается включением необходимого количества вентиляторов. Наибольшее применение нашли АВО с нагнетательной тягой, в которых вентиляторы находятся под теплопередающей поверхностью теплообменника. Приводом вентиляторов являются многополюсные асинхронные двигатели (АД), которые имеют низкий коэффициент мощности даже в номинальном режиме. Вследствие большой инерции пуск многополюсного АД с вентилятором на валу является затяжным, при этом кратность пускового тока составляет 4,5 - 5. В этих условиях запуск нескольких вентиляторов в течение небольшого интервала времени превращается в серьезную техническую проблему.

Работа энергосистем Западной Сибири, где расположена основная часть месторождений природного газа, сопровождается частыми нарушениями в подаче электроэнергии, что вынуждает для обеспечения катего-рийности один ввод КС запитывать от электростанций собственных нужд (ЭСН). Любой отказ в питающих сетях приводит к нарушению режима транспорта газа в целом регионе. Нередкими являются аварийные отключения и в распределительных сетях 6 (10) кВ. В этих условиях восстановление режима охлаждения газа - достаточно часто повторяющаяся ситуация.

Электротехнический комплекс (ЭТК) УОГ должен обеспечить техническую возможность восстанавливать режим охлаждения газа без перегрузки источников питания в течение требуемого времени после перерывов электроснабжения. Существующие схемы ЭТК необходимыми характеристиками не обладают. Особенно остро проблема восстановления режима охлаждения газа стоит для УОГ станций охлаждения газа (СОГ), электроснабжение которых осуществляется по 1-й категории. Здесь нарушение технологического регламента охлаждения при определенных условиях может привести к аварийным ситуациям со значительным материаль-

ным ущербом.

Охлаждение газа является энергоемким процессом. Мощность, потребляемая электродвигателями АВО одного компрессорного цеха, составляет сотни киловатт, что оказывает существенное влияние на структуру электропотребления КС МГ, особенно с приводом нагнетателей от газотурбинных двигателей. На таких предприятиях на охлаждение газа расходуется до 70 % электроэнергии, затрачиваемой на его транспортировку.

Учитывая то обстоятельство, что в настоящее время на газопроводах страны эксплуатируется свыше шести тысяч АВО различных типов, повышение эффективности ЭТК УОГ является актуальной задачей, решение которой способствует экономии топливно-энергетических ресурсов и снижению себестоимости транспорта газа.

Целью диссертационной работы является создание эффективных ЭТК, обеспечивающих восстановление технологического режима охлаждения газа в течение требуемого времени после перерывов в электроснабжении и служащих основой для автоматизации процесса охлаждения газа.

Основные задачи исследования:

1. Разработка математической модели ЭТК УОГ, включающего в себя группу многополюсных АД для привода вентиляторов АВО и элементы системы электроснабжения (СЭС).

2. Проведение с помощью разработанной математической модели исследований динамических режимов в ЭТК УОГ, обусловленных пусками АД с вентиляторной нагрузкой.

3. Исследование возможности снижения тока, потребляемого от источника электроснабжения при пуске многополюсного АД с вентиляторной нагрузкой, без увеличения длительности пускового режима.

4. Разработка схемы и расчет параметров устройства, применение которого в СЭС УОГ обеспечивает восстановление технологического режима охлаждения газа в течение заданного времени.

5. Проведение экспериментальных исследований динамических режимов в типовых и модернизированных ЭТК УОГ для определения закономерностей изменения в пусковом режиме параметров схемы замещения АД с вентиляторной нагрузкой и проверки эффективности предложенных технических решений.

Методы исследования. Поставленные задачи решались путем проведения теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы основные положения теоретических основ электротехники и электрических машин, методы современного компьютерного моделирования (MATLAB 6.5 с пакетом расширения Simulink 4.0), математических вычислений и обработки результатов (Mathcad 2001). Для проведения экспериментальных исследований использовались современные приборы для визуального контроля и записи электрических величин.

Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается корректным применением положений теоретических основ электротехники, электрических машин и электропривода, апробированных методов компьютерного моделирования электротехнических комплексов и современных средств визуального контроля и записи электрических величин.

На защиту выносятся:

1. Результаты расчетно-теоретических исследований переходных процессов при пуске многополюсных АД в ЭТК УОГ.

2. Способ регулирования реактивной мощности в СЭС УОГ при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, обеспечивающий снижение тока источника электроснабжения без увеличения длительности пускового режима.

3. Схемы ЭТК УОГ, обеспечивающие восстановление режима охлаждения за требуемое время за счет динамической компенсации реактивной мощности, и методика расчета параметров УДК.

4. Результаты экспериментального исследования переходных процессов в ЭТК УОГ при пуске многополюсных АД типа ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу.

5. Способ управления пусками многополюсных электродвигателей в ЭТК УОГ с УДК реактивной мощности, который обеспечивает запуск максимально возможного количества вентиляторов АВО в течение заданного времени без перегрузки источника электроснабжения.

Научпая новизна работы.

1. Поставлена и решена задача повышения эффективности ЭТК УОГ, критерием которой является способность восстанавливать технологический режим охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения.

2. На основе результатов компьютерного моделирования получены и подтверждены экспериментальным путем зависимости, характеризующие изменение параметров схемы замещения многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой в пусковом режиме.

3. Предложен способ уменьшения токов источника электроснабжения в динамических режимах, обусловленных пусками тихоходных АД с вентиляторами на валу, за счет динамической компенсации реактивной мощности.

4. Разработаны схемы ЭТК, обеспечивающие восстановление технологического режима охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения.

Практическая ценность.

1. Предложены рекомендации, направленные на повышение эффективности ЭТК УОГ.

2. Разработана модель ЭТК УОГ, которая позволяет производить выбор параметров элементов ЭТК, обеспечивающих протекание переходных процессов при пуске АД по заданному алгоритму.

3. Разработана методика экспериментального исследования переходных процессов в ЭТК УОГ, позволяющая получить зависимости, характеризующие изменение параметров схемы замещения АД, в табличном и аналитическом виде.

4. Предложены схемы и разработана методика расчета параметров УДК, применение которых в ЭТК УОГ позволяет снизить токи источника электроснабжения при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой и уменьшить потери в элементах СЭС.

5. Разработан алгоритм управления электродвигателями АВО, позволяющий исключить возможность аварийного отключения УОГ в режиме восстановления технологического режима.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при разработке и создании опытно-промышленных образцов УДК, а также в проектах по модернизации и реконструкции СЭС УОГ на КС МГ ООО «Тюментрансгаз».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международных научно-технических конференциях: «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов, 2002), «Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые электромеханические системы» (Екатеринбург, 2003), научно-технических советах ОАО «Газпром» (Москва, 2001,2003) и других региональных конференциях и семинарах.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 работ, в том числе 1 монография и 2 статьи в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 153 страницах, содержит 65 рисунков, 2 таблицы. Список использованной литературы включает 146 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цель и задачи, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводятся основные сведения о магистральном транспорте газа и технологических установках для его охлаждения, рассматриваются существующие схемы ЭТК УОГ и анализируется их эффективность, в том числе, с точки зрения возможности восстанавливать технологический режим охлаждения газа в течение заданного времени после нарушения электроснабжения.

Для построения ЭТК УОГ используются, в основном, две схемы, отличающиеся способом компенсации реактивной мощности (РМ). В схеме с индивидуальной компенсацией РМ параллельно статорным обмоткам каждого двигателя присоединяют батарею компенсирующих конденсаторов (БКК), параметры которой рассчитывают исходя из условия компенсации РМ двигателя при работе в номинальном режиме. В схеме с централизованной компенсацией РМ предусматривается изменение набора конденсаторов на общей шине питания электродвигателей АВО в зависимости от суммарной нагрузки секции.

Необходимо отметить, что в существующих схемах электроснабжения УОГ требуемый баланс РМ может быть достигнут только в установившихся режимах. В процессе пуска двигателя всегда существует дефицит РМ емкостного характера, который обусловлен разностью между током конденсаторной батареи и индуктивной составляющей тока двигателя. .

Характерной особенностью электропривода АВО газа с нагнетательной тягой является большая инерция вращающихся масс, из-за чего пуск АД в этих установках является затяжным. Одновременное включение нескольких вентиляторов, например, после перерыва электроснабжения, с целью максимально быстрого восстановления технологического режима охлаждения газа оказывается невозможным, так как происходит перегрузка источника электроснабжения и срабатывание защиты. Особенно остро проявляется эта проблема при переходе на электроснабжение от аварийных источников, в качестве которых используются дизельные электростанции мощностью 500 (630) кВт с напряжением генератора 0,4 кВ.

В главе анализируются способы, позволяющие уменьшить токовые перегрузки при пуске АД с вентиляторной нагрузкой. Отмечается, что включение в цепь статора многополюсного АД последовательных токо-ограничивающих элементов или регулирование напряжения на нем с помощью тиристорных схем приводит к существенному затягиванию во времени переходного процесса, что является неприемлемым для УОГ, электроснабжение которых осуществляется по 1-й категории.

В заключение главы формулируются задачи, которые ставятся и решаются в диссертационной работе.

Во второй главе рассматриваются особенности расчета переходных процессов в СЭС АВО газа, анализируются подходы к построению математических моделей асинхронного электропривода с вентиляторной нагрузкой.

Расчетные схемы ЭТК с индивидуальной и централизованной компенсацией РМ показаны на рис.1. На этих схемах: Е,10,1к—векторы фазных ЭДС и токов источника питания, а также токов к-й ячейки с двигателем - эквивалентные индуктивность и активное

сопротивление схемы замещения трансформатора и высоковольтных кабельных линий, приведенные к вторичной стороне трансформатора.

Рис.1. Расчетные схемы ЭТК с индивидуальной (а) и централизованной (б) компенсацией реактивной мощности

Учитывая сложность математического описания объекта исследования, предложено осуществить его моделирование в среде MATLAB 6.5 с пакетом расширения Simulink 4.0. В нем реализованы принципы визуально-ориентированного программирования, что позволяет легко набирать нужные блоки и соединять их с целью составления модели системы или устройства. При этом сложнейшие уравнения состояния, описывающие работу моделей систем или устройств, формируются автоматически.

С помощью разработанной математической модели ЭТК проведено исследование переходных процессов, возникающих в СЭС при пуске многополюсных АД с вентиляторами на валу. Было выявлено, что угол установки лопастей вентилятора и физические свойства охлаждаемого воздуха не оказывают существенного влияния на графики изменения электрических и электромагнитных величин в процессе пуска электродвигателя АВО. Значения коэффициента Кв, учитывающего указанные параметры в математической модели, приведены на рис.2. Показано также, что при ограничении тока источника питания за счет снижения напряжения питания или включения реактора в цепь статора двигателя не обеспечивается требуемое время восстановления технологического режима охлаждения газа. При этом увеличиваются затраты электроэнергии на пуск АД.

Модель исследуемого объекта построена таким образом, что в ходе решения систем уравнений, наряду с мгновенными значениями переменных, на экранах виртуальных осциллографов отображаются результаты обработки данных о параметрах активно-индуктивной схемы замещения

и, Мм

а

б

двигателя. Результаты компьютерного моделирования показали, что в процессе пуска многополюсного АД с вентилятором на валу реактивная проводимость его схемы замещения в 2,5 - 3 раза превышает активную проводимость g(t). Соответствующие графики изменения этих параметров, полученные при моделировании пускового режима электродвигателя ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу, показаны на рис.3.

<

аГ

V1

1 ......

ь

!1

С а

■ в

&&

ж >х

о

! I

1 • » | »м ; ;

' 1 "" 1 * | ¡ьй> ; ......

1 ( \ 1 1 1 1 \\ 1 » 11 Г ом --—* 1 н 1 ' о\

1 1 \ 1 1 1 1 1

10 11 Время, с

0 I 10 15 20 26

Время, с

Рис.3. Графики изменения параметров параллельной схемы замещения АД при пуске с вентилятором на валу

Рис.2. Графики изменения тока, потребляемого от источника питания при пуске АД с вентиляторной нагрузкой: К„=1,7(1); 2,15(2); 2,6(3)

Ток, потребляемый электродвигателем от источника питания, может быть рассчитан по формуле

1(0 = и(1)-7Е2(1) + Ь2(1).

О)

В соответствии с результатами моделирования это свидетельствует о том, что кратность пускового тока тихоходного АД для привода вентиляторов АВО в значительной мере обусловлена реактивной составляющей.

С помощью разработанной модели исследованы переходные процессы в СЭС, обусловленные последовательным запуском трех вентиляторов с многополюсными АД мощностью 37 кВт. Компенсация - индивидуальная Q = 36 квар. Результаты приведены на рис.4. Нагрузочные характеристики трансформатора и аварийной дизельной электростанции обозначены соответственно цифрами 1 и 2. Пуск первого двигателя производится через 1 секунду после начала моделирования, второй и третий запускаются с интервалом в 3 секунды. Установлено, что наложение пусковых режимов приводит к перегрузке источника электроснабжения и может вызвать срабатывание токовой защиты. Это может стать причиной аварийной остановки СОГ. Таким образом, показано, что существующие ЭТК УОГ не могут обеспечить возможность одновременного запуска нескольких АД, что является актуальной задачей в процессе восстановления режима охлаждения газа после перерывов электроснабжения.

Б^кВА, Р(Ч, кВт 0(Цквар

2

4

в

I

о

о

30 Время, с

90

40

Рис.4, Графики изменения тока источника питания, полной, реактивной и активной мощности при пуске трех АД с вентиляторной нагрузкой

В третьей главе на основании результатов исследования переходных процессов, обусловленных пуском многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, исследуется возможность уменьшения тока источника электроснабжения за счет компенсации реактивной составляющей тока. С помощью схем замещения выводятся выражения для тока источника питания в СЭС УОГ с индивидуальной и централизованной компенсацией РМ для случая, когда m двигателей УОГ работают в установившемся режиме и происходит пуск (m+1)-го двигателя.

Двигатели, работающие в установившемся режиме, и соответствующие им соединительные кабели и коммутационные аппараты представлены схемами замещения с эквивалентными проводимостями

Цепь с запускаемым двигателем моделируется схемой замещения с проводимостью, составляющие которой изменяются во времени

В установившемся режиме активная и реактивная проводимости двигателя приобретают значения соответственно.

В предположении, что в СЭС с индивидуальной компенсацией РМ так подобраны параметры конденсаторов, что выполняется условие получено следующее выражение для тока источника питания

е(0) = 8пуск.;Ь(0) = Ь,

пус«. •

При расчете СЭС с централизованной компенсацией полагается, что перед включением (т+1)-го двигателя суммарная емкость централизованной БКК такова, что осуществляется полная компенсация реактивной

т

мощности всех m работающих АД, т.е. <йС = ^Ьк. Выражение для тока

к-1

источника питания в этой схеме имеет вид

1о=Ц

к-1

(3)

Из выражений (2) и (3) следует, что за счет компенсации реактивной составляющей тока запускаемого АД может быть существенно снижена нагрузка на источник питания. Для этого необходимо параллельно шинам питания подключить источник реактивной мощности, обладающий способностью оперативного управления в процессе пуска АД.

В схемах, которые показаны на рис. 5, такой источник назван устройством динамической компенсации (УДК). Изменение величины генерируемой реактивной мощности емкостного характера производится по сигналам блока управления (БУ).

¡вткв

Рис.5. Схемы подключения УДК в СЭС УОГ с индивидуальной (а) и централизованной (б) компенсацией реактивной мощности

Для минимизации массогабаритных и стоимостных показателей УДК большое значение имеет правильный выбор его реактивной мощности 0.у№ - На рис.6 приведены графики, которые характеризуют влияние реактивной мощности УДК на протекание переходных процессов при пуске АД с вентиляторной нагрузкой. В качестве примера рассмотрен пуск двигателя ВАСО-16-14-24, оснащенного индивидуальной конденсаторной батареей мощностью 36 квар.

О 5 10 15 20 25 О S 10 15 30 25

Время, с Время, с

Рис.6. Графики тока источника питания и УДК при пуске электродвигателя

ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу для различных значений РМ УДК: Qyj»= 0(1); 100квар(2); 125 квар (3); 150 квар (4); 175 квар (5); 200 квар (6); 225 квар (7)

Из графиков на рис.6 видно, что выбором значения Qyw можно

обеспечить заданную траекторию изменения тока источника питания в динамических режимах. Если в процессе пуска АД в любой момент времени обеспечивается полная компенсация РМ, то изменение тока источника питания происходит по нижней траектории (кривая 7). Мощность УДК в этом случае имеет максимальное значение и определяется выражением

При снижении мощности УДК на начальном участке пуска АД существует дефицит реактивной мощности емкостного характера. В результате этого изменение тока источника питания в пусковом режиме АД происходит по более высокой траектории (кривые 2 - 6).

Можно так выбрать параметры УДК, чтобы в процессе пуска АД вентилятора ток источника питания не превышал максимальное значение, которое он имеет при пуске в режиме полной компенсации. Мощность УДК, при которой выполняется это условие, является оптимальной и определяется выражением

Qyait от ^ U„ ■ (bfjycn — Ьиом — -^gmax _ Впуск » (5)

где gmax- максимальное значение активной проводимости АД в процессе пуска.

Из формулы (5) видно, что эффект снижения мощности УДК зависит от подкоренного выражения в этой формуле. Чем больше разница между максимальным и начальным значениями активной проводимо-

сти £(1) в процессе пуска АД, тем меньшим значением мощности УДК обеспечивается заданная траектория изменения тока источника питания.

Эффективность снижения реактивной мощности УДК может быть охарактеризована коэффициентом

X ^удк.опг ^^удк.тах ' (6)

Если происходит одновременно пуск г двигателей АВО, то выражение для расчета реактивной мощности УДК, при которой ток источника питания в начальный момент времени не превышает максимальное значение активной составляющей, имеет вид

В главе проанализированы различные варианты построения УДК. Показано, что для СЭС УОГ наиболее целесообразным является построение УДК на основе ступенчато-регулируемой БКК, секции которой переключаются с помощью тиристорных контакторов. С помощью математической модели проанализированы различные варианты алгоритма управления АД при восстановлении технологического режима охлаждения газа. Показано, что динамическая компенсация РМ в СЭС УОГ позволяет реа-лизовывать алгоритмы управления АД, обеспечивающие запуск в течение заданного времени в 1,5-2 раза большего количества вентиляторов АВО, чем в исходной схеме, без перегрузки источника электроснабжения.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию переходных процессов в ЭТК УОГ при пусках АД вентиляторов, которое проводится с помощью цифрового запоминающего осциллографа Fluke 196С, имеющего два изолированных входа. При записи осциллограмм в память осциллографа вносится не менее 27000 точек по каждому входу. Погрешность измерения не превышает ± (1,5 %+0,04 цены деления).

Схема подключения приборов показана на рис.7. На вход «А» осциллографа через датчик 10:1 подается фазное напряжение сети, вход «В» подключен к датчику тока, выполненного на базе трансформатора тока с калиброванным нагрузочным сопротивлением 0,2 Ом.

Через оптический порт интерфейса RS-232 результаты измерения сигналов и растровые изображения экранов передавались на персональный компьютер для последующей обработки с помощью программного обеспечения FlukeView® для Windows. Для подробного анализа записанных сигналов нужный участок осциллограмм увеличивался с помощью функции Zoom, при этом изменение масштаба по оси времени было возможным в пределах от 0,001 до 2 с/дел.

В ходе экспериментов были получены осциллограммы напряжений и токов, которые позволили описать развитие переходных процессов и найти зависимости, по которым изменяются параметры схемы замещения электродвигателя в пусковом режиме.

Для нахождения графиков изменения модуля z(t) и аргумента <p(t) полного сопротивления цепи, состоящей из фазы электродвигателя по схеме замещения, соединительного кабеля и коммутационной аппаратуры, исследуемый процесс был разделен на интервалы Atk, состоящие из m периодов сетевого напряжения. Для каждого j-го периода из массива данных, которые экспортировались с помощью программного обеспечения Fluke-View® в приложение Excel, определялись амплитуды напряжения Um [k, j] и тока Im[k, j], а также интервал врем е^^м е ж д у моментами перехода через нулевое значение кривых напряжения и тока. На основании этих данных для k-го интервала переходного процесса рассчитывались усредненные значения модуля и аргумента полного сопротивления по формулам

Графики функций г[к], ф[к], рассчитанные по формулам (8) в результате обработки данных о переходном процессе электродвигателя ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу, представлены на рис.8. При расчете указанных функций интервал усреднения принимался в размере т=25 периодов сетевого напряжения.

Экспериментальная проверка эффективности динамической компенсации в СЭС УОГ осуществлялась с помощью установки, состоящей из шести сухих самовосстанавливающихся конденсаторов мощностью по 25 квар. Для коммутации конденсаторов использовались специальные контакторы, которые снабжены вспомогательными контактами предварительного замыкания с дополнительными резисторами для ограничения тока конденсаторов при включении.

Предусматривалась возможность как автоматического управления, при котором изменение реактивной мощности производилось путем последовательного подключения (отключения) конденсаторов с временной задержкой 0,5 с, так и программного управления, при котором одновременно с подачей напряжения на статорные обмотки АД производилось подключение всех шести секций конденсаторной установки. Затем через заданные интервалы времени отключались сначала две секции, затем - остальные четыре. Полученные осциллограммы тока источника электроснабжения показаны на рис.9.

А •

В ■ С • N ■

Модуль полного сопротивления, Ом

С"

\ \ \ки

тт

600/5 А

>4

Электро- ((]\ Батарея двигатель у^У компенсирующих вентилятора конденсаторов

Вход "В"

Осциллограф "Пике тс

11

ч

> ! < 1 1!

л'

10 К 10 »

Время, с

Аргумент полного сопротивления, зл.град.

*

1 ||

Л

ЖЛ1ШШ1

10 К 20 » Время, с

Рис.7. Схема подключения приборов для исследования переходных процессов вСЭСУОГ

Рис.8. Графики изменения параметров схемы замещения АД в процессе прямого пуска

IЛ «»«И « «М Ч ! 1|, «.я «г ■» «и

Рис.9. Осциллограммы тока, потребляемого из сети при пуске электродвигателя ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу в исходной схеме (а) и в схеме с УДК (б) при программном управлении

Из осциллограмм отчетливо видно, что по сравнению с исходным вариантом пуска ток источника питания в СЭС с УДК снизился с 450 до 230 А, что соответствует полученным в главах 2 и 3 результатам.

В пятой главе проводится технико-экономическое сравнение УДК с другими устройствами, применение которых в ЭТК УОГ позволяет снизить ток источника электроснабжения в динамических режимах, обусловленных пуском АД вентиляторов. Показано, что применение УДК наиболее целесообразно в тех случаях, когда не требуется ограничение тока АД или регулирование частоты его вращения.

Заключение

1. Поставлена и решена задача повышения эффективности ЭТК УОГ, критерием которой является способность восстанавливать технологический режим охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения. '

2. Разработана математическая модель ЭТК УОГ на базе интерактивного программного комплекса MATLAB + Simulink, позволяющая проводить исследования переходных процессов, в том числе обусловленных пуском многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой на валу. Модель имеет открытую структуру, топология которой и параметры образующих ее блоков могут быть оперативно изменены в зависимости от конкретно решаемой задачи.

3. Проведено расчетно-теоретическое исследование переходных процессов при пуске многополюсных АД для привода вентиляторов АВО.

Установлено, что

- кратность пускового тока многополюсного АД в значительной степени обусловлена реактивной составляющей, которая в течение большей части переходного процесса (для двигателя ВАСО мощностью 37 кВт составляющей примерно 15 секунд) превышает активную составляющую в 2,5 - 3 раза;

- угол установки лопастей и физические свойства охлаждаемого воздуха не оказывают существенного влияния на графики изменения электрических и электромагнитных величин в процессе пуска АД с вентиляторной нагрузкой.

Показано, что при ограничении тока источника питания за счет снижения напряжения питания или включения реактора в цепь статора двигателя не обеспечивается требуемое время восстановления технологического режима охлаждения газа после перерывов электроснабжения.

4. Получены теоретические зависимости, характеризующие изменение тока в пусковом режиме при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, которые позволили выявить факторы, обеспечивающие

уменьшение тока источника питания в динамических режимах, и сформулировать требования к структуре ЭТК УОГ.

5. Разработан способ регулирования реактивной мощности в СЭС УОГ при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, обеспечивающий снижение тока источника электроснабжения без увеличения длительности пускового режима.

6. Предложены схемы ЭТК УОГ, обеспечивающие восстановление режима охлаждения за требуемое время за счет динамической компенсации реактивной мощности. Разработана методика расчета параметров УДК.

7. Разработана методика расчета параметров АД в переходных режимах. Проведены экспериментальные исследования переходных процессов в ЭТК УОГ при пуске многополюсных АД с вентилятором на валу в компрессорных цехах Комсомольского, Карпинского, Октябрьского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз» и Екатериновского ЛПУ МГ 0 0 0 « Югтранс-газ», которые доказывают адекватность разработанной математической модели. Подтверждено, что динамическая компенсация РМ снижает ток источника питания в 1,8 - 2 раза без увеличения длительности пуска.

8. Предложен и обоснован алгоритм управления пусками многополюсных электродвигателей в ЭТК УОГ с УДК РМ, который для имеющихся нагрузочных характеристик источников питания обеспечивает запуск максимально возможного количества вентиляторов АВО в течение заданного времени без перегрузки источника электроснабжения.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. Артюхов И.И., Аршакян И.И. Двухканальное регулирование реактивной мощности в системах электроснабжения технологического оборудования // Электротехнология на рубеже веков: Сб. науч. статей по материалам конф. Саратов: СГТУ, 2001. С.49 - 51.

2. Направления и перспективы применения регулируемого электропривода на компрессорных станциях транспорта и хранения газа / И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, А.В.Коротков и др. // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Меж-вуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2001. С.26-30.

3. Аршакян И.И. Эксплуатация ЭСН на объектах ООО «Тюментранс-газ» // Энергосбережение и энергосберегающие технологии в энергетике газовой промышленности: Материалы науч.-техн. совета ОАО «Газпром». М.: ИРЦ «Газпром», 2001.Т.2. С.53 - 59.

4. Артюхов И.И., Аршакян И.И. Система автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения газа // Проблемы точной механики и управления: Сб.науч.трудов. Саратов: СГТУ, 2002. С. 190 -192.

5. Применение микропроцессорных устройств в системах электроснабжения компрессорных станций магистрального транспорта газа / И.И.Аршакян, А.В.Коротков, Н.В.Погодин и др. // Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-2002): Материалы Междунар. науч.-техн. конф. Саратов: СГТУ, 2002. С.386 - 390.

6. Повышение эффективности использования электростанций собственных нужд в системах электроснабжения газотурбинных компрессорных станций / И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, А.В.Коротков и др. // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: Межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2002. С.93 - 97.

7. Артюхов И.И., Аршакян И.И., Крылов И.П. Автоматическое управление аппаратами воздушного охлаждения на объектах магистрального транспорта газа // Мехатроника, автоматизация, управление. 2003. № 1.С. 33-36.

8. Аршакян И.И. Опыт эксплуатации и перспективы развития автоматизированных систем объектов энергетики в ООО «Тюментрансгаз» // Системы автоматизированного управления промышленными объектами энергетического хозяйства ОАО «Газпром»: Материалы науч. -техн. совета ОАО «Газпром». М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2003. Т.2. С.12 - 21.

9. Модернизация синхронных генераторов в системах электроснабжения газотурбинных компрессорных станций / И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, А. В .Короткое и др. // Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые электромеханические системы: Вестник УГТУ - УПИ. 2003. № 5(25). С.202 - 205.

10. Анализ затрат электрической энергии на привод вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения / И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, И.И.Аршакян и др. // Проблемы электроэнергетики: Межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2004. С. 39-45.

11. Экспериментальное исследование переходных процессов в системе электроснабжения аппаратов воздушного охлаждения газа / И.И.Аршакян, А.А.Тримбач, И.И.Артюхов и др. // Проблемы электроэнергетики: Межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2004. С. 46 - 54.

12. Математическая модель для исследования динамических режимов в автономной системе электроснабжения / И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, И.И.Аршакян и др. // Проблемы электроэнергетики: Межвуз.науч.сб. Саратов: СГТУ, 2004. С. 23 - 31.

13. Аршакян И.И., Артюхов И.И., Степанов С.Ф. Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения аппаратов воздушного охлаждения газа // Вестник СГТУ. 2004. № 1(2). С. 88 - 96.

14. Аршакян И.И., Артюхов И.И. Динамические режимы в системах электроснабжения установок охлаждения газа. Саратов: СГТУ, 2004.120 с.

АРШАКЯН Игорь Ишханович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ УСТАНОВОК ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА

Автореферат

Корректор О.А.Панина Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01

Саратовский государственный технический университет

410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Кошшринтер СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Подписано в печать 19.05.04 Бум. тип. Тираж 100 экз.

Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0 Заказ 226 Бесплатно

Р1135 7

Введение.

Глава 1. Характеристика объекта исследования. Постановка задач исследования.

1.1. Основные сведения о магистральном транспорте газа и технологических установках для его охлаждения.

1.2. Анализ эффективности систем электроснабжения установок охлаждения газа.

1.3. Способы уменьшения токовых перегрузок при пуске электродвигателей для привода вентиляторов АВО газа.

1.4. Постановка задач исследования.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Математическое моделирование систем электроснабжения установок охлаждения газа.

2.1. Особенности расчета переходных процессов в системах электроснабжения установок охлаждения газа.

2.2. Математические модели асинхронного электропривода с вентиляторной нагрузкой.

2.3. Математическая модель электропривода вентиляторов АВО газа в системе MATLAB 6.5 + Simulink 4.0.

2.4. Исследование переходных процессов при пуске электродвигателей вентиляторов АВО газа.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Динамическая компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения установок охлаждения газа.

3.1. Принцип динамической компенсации реактивной мощности.

3.2. Варианты построения устройства динамической компенсации реактивной мощности.

3.3. Расчет параметров устройства динамической компенсации реактивной мощности.

3.4. Выбор алгоритма управления электродвигателями вентиляторов при восстановлении технологического режима охлаждения газа.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальное исследование процессов в системе электроснабжения установок охлаждения газа.

4.1. Приборы и методика экспериментального исследования.

4.2. Результаты экспериментального исследования переходных процессов при пуске электродвигателей вентиляторов

АВО газа типа 2АВГ-75.

4.3. Результаты экспериментального исследования переходных процессов в системе электроснабжения АВО газа, оснащенной устройством динамической компенсации.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Технико-экономическое сравнение устройств, обеспечивающих повышение эффективности электротехнических комплексов установок охлаждения газа

Охлаждение газа является неотъемлемой частью технологического процесса при его транспортировке по магистральным газопроводам (МГ). В процессе компримирования газ нагревается, вызывая температурный перепад на участке газопровода между компрессорными станциями (КС). Для избежания возникновения продольных температурных напряжений и деформаций трубопровода газ охлаждают в специальных установках воздушного охлаждения.

Установки охлаждения газа (УОГ) состоят из определенного количества аппаратов воздушного охлаждения (АВО), которые являются исполнительными элементами в системе поддержания заданной температуры газа на выходе КС. Задача поддержания рекомендуемой температуры газа решается включением необходимого количества вентиляторов. Наибольшее применение нашли АВО с нагнетательной тягой, в которых вентиляторы находятся под теплопередающей поверхностью теплообменника. Приводом вентиляторов являются многополюсные асинхронные двигатели (АД), которые имеют низкий коэффициент мощности даже в номинальном режиме. Вследствие большой инерции пуск многополюсного АД с вентилятором на валу является затяжным, при этом кратность пускового тока составляет 4,5 - 5. В этих условиях запуск нескольких вентиляторов в течение небольшого интервала времени превращается в серьезную техническую проблему.

Работа энергосистем Западной Сибири, где расположена основная часть месторождений природного газа, сопровождается частыми нарушениями в подаче электроэнергии, что вынуждает для обеспечения категорийности один ввод КС запитывать от электростанций собственных нужд (ЭСН). Любой отказ в питающих сетях приводит к нарушению режима транспорта газа в целом регионе. Нередкими являются аварийные отключения и в распределительных сетях 6 (10) кВ. В этих условиях восстановление режима охлаждение газа - достаточно часто повторяющаяся ситуация.

Электротехнический комплекс (ЭТК) УОГ должен обеспечить техническую возможность восстанавливать режим охлаждения газа без перегрузки источников питания в течение требуемого времени после перерывов электро-■ fy снабжения. Существующие схемы ЭТК необходимыми характеристиками не обладают. Особенно остро проблема восстановления режима охлаждения газа стоит для УОГ станций охлаждения газа (СОГ), электроснабжение которых осуществляется по 1-й категории. Здесь нарушение технологического регламента охлаждения сопровождается остановом магистрального транспорта газа и при определенных условиях может привести к аварийным ситуациям со значительным материальным ущербом.

Охлаждение газа является энергоемким процессом. Мощность, потребляемая электродвигателями АВО одного компрессорного цеха, составляет сотни киловатт, что оказывает существенное влияние на структуру электропотребления КС МГ, особенно с приводом нагнетателей от газотурбинных двигателей. На таких предприятиях на охлаждение газа расходуется до 70 % электроэнергии, затрачиваемой на его транспортировку.

Учитывая то обстоятельство, что в настоящее время на газопроводах страны эксплуатируется свыше шести тысяч АВО различных типов, повышение эффективности ЭТК УОГ является актуальной задачей, решение кото' vfr рой способствует экономии топливно-энергетических ресурсов и снижению > себестоимости транспорта газа. / Целью диссертационной работы является создание эффективных ЭТК, обеспечивающих восстановление технологического режима охлаждения газа в течение требуемого времени после перерывов в электроснабжении и служащих основой для автоматизации процесса охлаждения газа.

Реализация поставленной цели достигается решением следующих задач:

1. Разработка математической модели ЭТК УОГ, включающего в себя группу многополюсных АД для привода вентиляторов АВО и элементы системы электроснабжения (СЭС).

2. Проведение с помощью разработанной математической модели исследований динамических режимов в ЭТК УОГ, обусловленных пусками АД с вентиляторной нагрузкой.

3. Исследование возможности снижения тока, потребляемого от источника электроснабжения при пуске многополюсного АД с вентиляторной нагрузкой, без увеличения длительности пускового режима.

4. Разработка схемы и расчет параметров устройства, применение которого в СЭС УОГ обеспечивает восстановление технологического режима охлаждения газа в течение заданного времени.

5. Проведение экспериментальных исследований динамических режимов в типовых и модернизированных ЭТК УОГ для определения закономерностей изменения в пусковом режиме параметров схемы замещения АД с вентиляторной нагрузкой и проверки эффективности предложенных технических решений.

Поставленные задачи решались путем проведения теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы основные положения теоретических основ электротехники и электрических машин, методы современного компьютерного моделирования (MATLAB 6.5 с пакетом расширения Simulink 4.0), математических вычислений и обработки результатов (Mathcad 2001). Для проведения экспериментальных исследований использовались современные приборы для визуального контроля и записи электрических величин.

Достоверность полученных в работе результатов обеспечивается корректным применением положений теоретических основ электротехники, электрических машин и электропривода, апробированных методов компьютерного моделирования электротехнических комплексов и современных средств визуального контроля и записи электрических величин.

На защиту выносятся:

1. Результаты расчетно-теоретических исследований переходных процессов при пуске многополюсных АД в ЭТК УОГ.

2. Способ регулирования реактивной мощности в СЭС УОГ при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, обеспечивающий снижение тока источника электроснабжения без увеличения длительности пускового режима.

3. Схемы ЭТК УОГ, обеспечивающие восстановление режима охлаждения за требуемое время за счет динамической компенсации реактивной мощности, и методика расчета параметров УДК.

4. Результаты экспериментального исследования переходных процессов в ЭТК УОГ при пуске многополюсных АД типа ВАСО-16-14-24 с вентилятором на валу.

5. Способ управления пусками многополюсных электродвигателей в ЭТК УОГ с УДК реактивной мощности, который обеспечивает запуск максимально возможного количества вентиляторов АВО в течение заданного времени без перегрузки источника электроснабжения.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Поставлена и решена задача повышения эффективности ЭТК УОГ, критерием которой является способность восстанавливать технологический режим охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения.

2. На основе результатов компьютерного моделирования получены и подтверждены экспериментальным путем зависимости, характеризующие изменение параметров схемы замещения многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой в пусковом режиме.

3. Предложен способ уменьшения токов источника электроснабжения в динамических режимах, обусловленных пусками тихоходных АД с вентиляторами на валу, за счет динамической компенсации реактивной мощности.

4. Разработаны схемы ЭТК, обеспечивающие восстановление технологического режима охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения.

Практическая ценность работы определяется следующим:

1. Предложены рекомендации, направленные на повышение эффективности ЭТК УОГ.

2. Разработана модель ЭТК УОГ, которая позволяет производить выбор параметров элементов ЭТК, обеспечивающих протекание переходных процессов при пуске АД по заданному алгоритму.

3. Разработана методика экспериментального исследования переходных процессов в ЭТК УОГ, позволяющая получить зависимости, характеризующие изменение параметров схемы замещения АД, в табличном и аналитическом виде.

4. Предложены схемы и разработана методика расчета параметров УДК, применение которых в ЭТК УОГ позволяет снизить токи источника электроснабжения при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой и уменьшить потери в элементах СЭС.

5. Разработан алгоритм управления электродвигателями АВО, позволяющий исключить возможность аварийного отключения УОГ в режиме восстановления технологического режима.

Результаты работы использованы при разработке и создании опытно-промышленных образцов УДК, а также в проектах по модернизации и реконструкции СЭС УОГ на КС МГ ООО «Тюментрансгаз».

Выводы по главе 5

1. Эффективность ЭТК, обеспечивающих восстановление технологического режима охлаждения газа в течение требуемого времени после перерывов электроснабжения может быть повышена за счет применения в СЭС УОГ преобразователей частоты, устройств плавного пуска и устройств динамической компенсации.

2. Выбор варианта применения устройств для повышения эффективности ЭТК для каждого конкретного объекта должен определяться технологической необходимостью, экономической целесообразностью и подтверждаться соответствующим расчетом - обоснованием.

3. Применение УДК наиболее целесообразно для снижения тока источника питания в динамических режимах, обусловленных пусками многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой в тех случаях, когда не требуется ограничение тока электродвигателя или регулирование частоты его вращения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Поставлена и решена задача повышения эффективности ЭТК УОГ, критерием которой является способность восстанавливать технологический режим охлаждения газа за требуемое время после перерывов электроснабжения.

2. Разработана математическая модель ЭТК УОГ на базе интерактивного программного комплекса MATLAB + Simulink, позволяющая проводить исследования переходных процессов, в том числе обусловленных пуском многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой на валу. Модель имеет открытую структуру, топология которой и параметры образующих ее блоков могут быть оперативно изменены в зависимости от конкретно решаемой задачи.

3. Проведено расчетно-теоретическое исследование переходных процессов при пуске многополюсных АД для привода вентиляторов АВО.

Установлено,что

- кратность пускового тока многополюсного АД в значительной степени обусловлена реактивной составляющей, которая в течение большей части переходного процесса (для двигателя ВАСО мощностью 37 кВт составляющей примерно 15 секунд) превышает активную составляющую в 2,5 - 3 раза;

- угол установки лопастей и физические свойства охлаждаемого воздуха не оказывают существенного влияния на графики изменения электрических и электромагнитных величин в процессе пуска АД с вентиляторной нагрузкой.

Показано, что при ограничении тока источника питания за счет снижения напряжения питания или включения реактора в цепь статора двигателя не обеспечивается требуемое время восстановления технологического режима охлаждения газа после перерывов электроснабжения.

4. Получены теоретические зависимости, характеризующие изменение тока в пусковом режиме при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, которые позволили выявить факторы, обеспечивающие уменьшение тока источника питания в динамических режимах, и сформулировать требования к структуре ЭТК УОГ.

5. Разработан способ регулирования реактивной мощности в СЭС УОГ при пуске многополюсных АД с вентиляторной нагрузкой, обеспечивающий снижение тока источника электроснабжения без увеличения длительности пускового режима.

6. Предложены схемы ЭТК УОГ, обеспечивающие восстановление режима охлаждения за требуемое время за счет динамической компенсации реактивной мощности. Разработана методика расчета параметров УДК.

7. Разработана методика расчета параметров АД в переходных режимах. Проведены экспериментальные исследования переходных процессов в ЭТК УОГ при пуске многополюсных АД с вентилятором на валу в компрессорных цехах Комсомольского, Карпинского, Октябрьского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз» и Екатериновского ЛПУ МГ ООО « Югтрансгаз», которые доказывают адекватность разработанной математической модели. Подтверждено, что динамическая компенсация РМ снижает ток источника питания в 1,8-2 раза без увеличения длительности пуска.

8. Предложен и обоснован алгоритм управления пусками многополюсных электродвигателей в ЭТК УОГ с УДК РМ, который для имеющихся нагрузочных характеристик источников питания обеспечивает запуск максимально возможного количества вентиляторов АВО в течение заданного времени без перегрузки источника электроснабжения.

1. Автоматизированный электропривод / Под общ. ред. Н.Ф.Ильинского, М.Г.Юнькова. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 544 с.

2. Анализ затрат электрической энергии на привод вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения / И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, И.И.Аршакян и др. // Проблемы электроэнергетики: Межвуз. науч. сб. Саратов: Са-рат.гос.техн.ун-т, 2004. - С. 39 - 45.

3. Андрианов М.В., Родионов Р.В. Особенности электропотребления комплектных приводов на базе преобразователей частоты с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором // Электротехника. — 2002. -№ 11.-С.6- 10.

4. Артюхов И.И., Аршакян И.И. Система автоматического управления аппаратами воздушного охлаждения газа // Проблемы точной механики и управления: Сб. науч. трудов. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2002. - С. 190 -192.

5. Артюхов И.И., Аршакян И.И., Крылов И.П. Автоматическое управление аппаратами воздушного охлаждения на объектах магистрального транспорта газа // Мехатроника, автоматизация, управление. 2003. № 1. -С. 33-36.

6. Артюхов И.И., Митяшин Н.П., Серветник В.А. Автономные инверторы тока в системах электропитания. Саратов: Сарат. политехи, ин-т, 1992.- 152 с.

7. Аршакян И.И. Эксплуатация ЭСН на объектах ООО «Тюментрансгаз» // Энергосбережение и энергосберегающие технологии в энергетике газовой промышленности: Материалы науч.-техн. совета ОАО «Газпром». -Т.2. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2001.- С.53 - 59.

8. П.Баранов Г.Л., Макаров А.В. Структурное моделирование сложных динамических систем. Киев: Наукова думка , 1986. - 272 с.

9. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л.: Энергоиздат, 1982. - 392 с.

10. Белоусенко И.В., Горюнов О.А. Моделирование надежности систем электроснабжения газовых комплексов с автономными источниками питания и эффективность их применения // Промышленная энергетика. — 1999. — № 6. С. 19-23.

11. Белоусенко И.В., Островский Э.П. Качество электроэнергии в электрических сетях газодобывающих предприятий Севера Тюменской области. — М.: Недра, 1995.- 160 с.

12. Белоусенко И.В., Трегубов И.А. Проблемы создания блочных электростанций повышенной живучести для районов Крайнего Севера и полуострова Ямал. М.: ИРЦ «Газпром» , 1994. — 18 с.

13. Белоусенко И.В., Трегубов И.А. Реконструкция электростанций собственных нужд ОАО «Газпром» // Энергетик. 2000. - № 10. - С.8 - 9.

14. Белоусенко И.В., Шварц Г.Р., Шпилевой В.А. Энергетика и электрификация газовых промыслов и месторождений. Тюмень, 2000. - 273 с.

15. Березин B.Jl., Бобрицкий Н.В. Сооружение насосных и компрессорных станций. М.: Недра, 1985. - 288 с.

16. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. - 768 с.

17. Беспалов В.Я. Методы компенсации реактивной мощности в асинхронных двигателях // Электромеханические и электромагнитные преобразователи энергии и управляемые электромеханические системы: Вестник УГТУ УПИ, № 5(25). 4.2. - Екатеринбург, 2003. - С.9 -11.

18. Беспалов В .Я., Мощинский Ю.А., Петров А.П. Математическая модель асинхронного двигателя в обобщенной системе координат // Электричество.- 2002. № 8. - С. 33 - 39.

19. Бикчентай Р.Н., Шпотаковский М.М., Третьяков В.В. Оптимизация работы установок воздушного охлаждения природного газа // Газовая промышленность. 1991. - № 2. - С.19 - 21.

20. Васильев Ю.Н., Марголин Г.А. Системы охлаждения компрессорных и нефтеперекачивающих станций. М.: Недра, 1977. - 222 с.

21. Вахвахов Г.Г. Энергосбережение и надежность вентиляторных установок. М.: Стройиздат, 1989. - 176 с.

22. Возможности энергосбережения в асинхронном электроприводе с тиристорными регуляторами напряжения при вентиляторном характере нагрузки / В.А.Анисимов, А.О.Горнов, В.В.Москаленко и др. // Электротехника. 1995.-№ 7. - С. 17-18.

23. Волков А.В. Коэффициент мощности асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты с широтно-импульсной модуляцией // Электротехника. 2002. - № 9. - С. 12-21.

24. Волков А.В. Потери мощности асинхронного двигателя в частотно-управляемых электроприводах с широтно-импульсной модуляцией // Электротехника. 2002. - № 8. - С. 2 - 9.

25. Вопросы модернизации асинхронных электроприводов / Л.Х.Дац-ковский, А.Б.Кац, Б.Л.Коринев и др. // Электротехника. 1995. - № 7. -С. 43-52.

26. Временная методика расчета норм расхода и нормативной потребности в природном газе и электроэнергии для магистрального транспорта газа. М.: ВНИИгаз, 2001. - 37 с.

27. Гамазин С.И., Ставцев В.А., Цырук С.А. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой. М.: Изд-во МЭИ, 1997. - 424 с.

28. Геворкян М.В. Современные компоненты компенсации реактивной мощности (для низковольтных сетей). М.: Изд. дом «Додэка-ХХ1», 2003. — 64 с.

29. Глазенко Т.А., Хрисанов В.И. Математическое моделирование ти-ристорного асинхронного электропривода с фазовым управлением // Техническая электродинамика. — 1982. № 4. - С. 52 - 58.

30. Гуревич Ю.Е., Мамикоянц Л.Г., Шакарян Ю.Г. Проблемы обеспечения надежного электроснабжения потребителей от газотурбинных электростанций небольшой мощности //Электричество. -2002. -№2.- С. 2-9.

31. Гуров А.А., Каримский И.А. Расчет энергетических показателей источников питания для систем автономного электроснабжения // Электротехника. 2002. - № 11. - С. 14 - 18.

32. Долотовская Н.В. Проектирование и оптимизация аппаратов воздушного охлаждения: Учеб. пособие. Саратов: Сарат. гос.техн.ун-т, 1996. — 70 с.

33. Долотовская Н.В., Булатова Д.А. Оптимизация структуры систем комбинированного охлаждения установок транспорта природного газа //

34. Электро- и теплотехнологические процессы и установки: Межвуз.науч.сб. -Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. С.299 - 303.

35. Дьяконов В.П. Simulink 4. Специальный справочник. СПб.: Питер, 2002. - 528 с.

36. Ершов М.С., Головатов С.А., Григорьев Г.Я. Моделирование электропотребления в системах промышленного электроснабжения // Промышленная энергетика. 1999. - № 5. - С. 22 - 25.

37. Ершов М.С., Егоров А.В., Одинец А.С. Энергетические показатели устойчивости асинхронных многомашинных промышленных комплексов // Промышленная энергетика. 1999. - № 2. - С. 20-23.

38. Ещин Е.К. Модель асинхронного электродвигателя в системе электроснабжения // Электротехника. 2002. - № 1. - С. 40 - 43.

39. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах. М.: Энергоиздат, 1981. - 200 с.

40. Иванов Смоленский А.В. Электрические машины. - М.: Энергия, 1980.-928 с.

41. Иванушкин В.А., Сарапулов Ф.Н., Шымчак П. Структурное моделирование электромеханических систем и их элементов. Щецин, 2000. -310 с.

42. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

43. Ильинский Н.Ф. Перспективы развития регулируемого электропривода // Электричество. 2003. - № 2. - С. 2 - 7.

44. Ильинский Н.Ф. Энергосберегающий электропривод насосов // Электротехника. 1995. - № 7. - С. 3 - 7.

45. Казанский В.М. Развитие производства асинхронных двигателей // Электричество. 1997. - № 10. - С. 21 - 27.

46. Калашников Б.Е. Проблема «длинного кабеля» в электроприводах с IGBT-инверторами // Электротехника. 2002 - № 12. - С. 24 - 26.

47. Камалетдинов И.М., Абузова Ф.Ф. Коэффициенты теплопередачи аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газовой промышленности // Проблемы энергетики. 2002. - № 3-4. - С.20 - 23.

48. Категорийность электроприемников промышленных объектов ОАО «Газпром»: Ведомственный руководящий документ ВРД 39-1.21-072-2003. -М.: ВНИИгаз, 2003. 22 с.

49. Киреева Э.А., Юнее Т., Айюби М. Автоматизация и экономия электроэнергии в системах промышленного электроснабжения: Справочные материалы и примеры расчетов. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 320 с.

50. Козаченко В.Ф., Миколаенко В.П., Кудряшов А.Л. Микроконтроллерная система управления преобразователями частоты для объектно-ориентированных электроприводов насосов и вентиляторов // Электротехника.-1995.-№ 7.-С. 29-33.

51. Концепция построения двухзвенных непосредственных преобразователей частоты для электроприводов переменного тока / Р.Т.Шрейтер, А.А.Ефимов, А.И.Калыгин и др. // Электротехника. 2002. - № 12. - С. 30 — 39.

52. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. М.: Высшая школа, 2001. - 327 с.

53. Краснов Д.В. Энергосберегающие технологии в управлении насосами (преобразователи частоты) // Энергосбережение. 1999. - № 3. — С.73-74.

54. Крюков Н.П. Аппараты воздушного охлаждения. М.: Химия, 1983.- 168 с.

55. Кунтыш В.Б., Кузнецов Н.М. Тепловой и аэродинамический расчеты ореберенных теплообменников воздушного охлаждения. СПб.: Энерго-атомиздат, 1992. 280 с.

56. Куцевалов В.М. Вопросы теории и расчета асинхронных машин с массивными роторами. М. - JL: Энергия, 1966. - 304 с.

57. Ларин Е.А., Долотовская Н.В., Булатова Д.А. Энергетическая эффективность систем воздушного охлаждения и аппаратов воздушного охлаждения: Инструктивно-методические указания к расчету. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2002. - 45 с.

58. Ларионов И.В. Применение тиристорных пускателей для управления асинхронными двигателями // Промышленная энергетика. 2003. - № 3. -С.23-26.

59. Лезнов Б.С., Чебанов В.Б. Применение регулируемого электропривода в насосных установках систем водоснабжения и водоотведения // Электротехника. 1995. - № 7. - С. 9 - 11.

60. Манусов В.З., Могиленко А.В. Методы оценивания потерь электроэнергии в условиях неопределенности // Электричество. 2003. - № 3. -С.2-9.

61. Математическая модель взрывозащищенного асинхронного погружного электродвигателя для привода центробежных бесштанговых насосов / В.А.Чувашев, А.В.Железняков, Ю.Н.Папазов и др. // Электротехника. -2002.-№ 10.-С. 27-33.

62. Математическая модель для исследования динамических режимов в автономной системе электроснабжения / И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, И.И.Аршакян и др. // Проблемы электроэнергетики: Межвуз.науч.сб. -Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. — С. 23 — 31.

63. Мейстель A.M., Найдис В.А., Херсонский Ю.И. Комплектные ти-ристорные устройства для управления асинхронными электроприводами. — М.: Энергия, 1971. 120 с.

64. Меньшов Б.Г., Беляев А.В., Ящерицын В.Н. Электроснабжение газотурбинных компрессорных станций магистральных газопроводов. — М.: Недра, 1995.- 164 с.

65. Меньшов Б.Г., Доброжанов В.И., Ершов М.С. Теоретические основы управления электропотреблением промышленных предприятий. — М.: Нефть и газ, 1995. 263 с.

66. Меньшов Б.Г., Ершов М.С. Надежность электроснабжения газотурбинных компрессорных станций. М.: Недра, 1995. - 283 с.

67. Меньшов Б.Г., Ершов М.С., Яризов А.Д. Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности. М.: Недра, 2000. — 487 с.

68. Методика расчета аппарата воздушного охлаждения газа. — М.: ВНИИгаз, 1982.-31 с.

69. Моцохейн Б.И., Парфенов Б.М., Шпилевой В.А. Электропривод, электрооборудование и электроснабжение буровых установок. — Тюмень, 1999.-203 с.

70. Новиков В.А., Рассудов JI.H. Тенденция развития электроприводов, систем автоматизации промышленных установок и технологических комплексов // Электротехника. 1996. -№ 7.-С.3-12.

71. Новые технологии и современное оборудование в электроэнергетике газовой промышленности / И.В.Белоусенко, Г.Р.Шварц, С.Н.Великий и др. -М.: Недра, 2002.-300 с.

72. Обеспечение надежности электроснабжения компрессорных станций магистральных газопроводов / В.М.Пупин, В.П.Тупейкин, И.В.Пупина и др. // Промышленная энергетика. — 2000. № 2. - С. 21 — 26.

73. Объектно-ориентированные преобразователи частоты для электроприводов насосов / А.В.Кудрявцев, Д.Д.Богаченко, А.Н.Ладыгин и др. // Электротехника. 1995. - № 7. - С. 24-25.

74. Объектно-ориентированный частотно-регулируемый асинхронный электропривод на современной элементной базе / В.Н.Остриров, С.В.Носач, А.В.Бирюков и др. // Электротехника. 1995. - № 7 - С. 26 - 28.

75. Омаров Б.И., Башкиров В.И. Новое поколение IGBT-транзисторов для электропривода // Электротехника 2002. - № 12. - С.15 - 18.

76. Основы расчета и проектирования теплообменников воздушного охлаждения: Справочник/ А.Н.Бессонный, Г.А.Дрейцер, В.Б.Кунтыш и др.; Под общ. ред. В.Б.Кунтыша, А.Н.Бессонного. СПб.: Недра, 1996. - 512 с.

77. Отт К.Ф., Долгих Г.М. О работе аппаратов воздушного охлаждения газа на компрессорных станциях // Реферативная информация: Транспорт и хранение газа, № 9. М.: ВНИИЭ Газпром, 1982. - С. 1 - 3.

78. Оттерпол Г., Хюбнер Р. Технические и экономические аспекты применения энергосберегающих электроприводов в насосных и вентиляционных механизмах // Электротехника. 1995. - № 7. - С. 12-16.

79. Оценка возможности применения встроенных конденсаторов для возбуждения асинхронных машин / Н.Ф.Котоленец, С.А.Семикин, Ю.А.Мощинский и др. // Изв. вузов. Электромеханика. 1991. - № 4. — С. 60-63.

80. Пейзель В.М., Степанов А.С. Расчет технических потерь энергии в распределительных электрических сетях с использованием информации АС-КУЭ и АСДУ // Электричество. 2002. - № 3. - С. 10 - 15.

81. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1981.

82. Пивняк Г.Г., Бешта А.С. Идентификация динамических параметров электроприводов // Электричество. 2002. - № 11. - С. 29 - 31.

83. Повышение надежности и эффективности электрооборудования и устройств электроснабжения предприятий нефтегазовой промышленности в условиях Западной Сибири и Крайнего Севера / Б.Г.Меньшов, Ю.С.Жуков,

84. В.Н.Ящерицын и др. Обзорная информация. Сер.: Машины и нефтяное оборудование. М.: ВНИИОЭНГ, 1983. - 40 с.

85. Поконов Н.З. Электроэнергетика нефтепроводного транспорта. -М.: Недра, 1977.-253 с.

86. Поспелов Г.Е., Сыч Н.М. Потери мощности и энергии в электрических сетях. — М.: Энергоиздат, 1981. 216 с.

87. Правила устройства электроустановок. 6-е изд., перераб. и дополн., с изм. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998.

88. Рабинович З.Я. Электроснабжение и электрооборудование магистральных газопроводов. М.: Недра, 1976. - 256 с.

89. Розин С.Е., Щелоков Я.М., Егоричев А.П. Энергетический анализ как метод повышения эффективности энергоиспользования в технологических процессах // Промышленная энергетика. 1988. - № 2. - С. 2 - 4.

90. Самородов В.А., Теляев Р.Ф., Кунтыш В.Б. Методика теплового расчета аппарата воздушного охлаждения в режиме свободной конвекции воздуха // Проблемы энергетики. 2002. - № 1 -2 . - С.20 - 29.

91. Системы управления энергосберегающих электроприводов общепромышленных механизмов / Д.Д.Богаченко, А.В.Кудрявцев, А.Н.Ладыгин и др. // Электротехника. 2002. - № 5. - С. 2 - 7.

92. Солоухо Я.Ю. Состояние и перспективы внедрения в электроприводах статических компенсаторов реактивной мощности. Обобщение отечественного и зарубежного опыта. М.: Информэлектро, 1981. - 89 с.

93. Соскин Э.А., Киреева Э.А. Автоматизация управления промышленным энергоснабжением. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 400 с.

94. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А.Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

95. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальным выходным напряжением / Ф.И.Ковалев, Г.П.Мосткова, В.А.Чванов и др. -М.: Энергия, 1972. 152 с.

96. Статические источники реактивной мощности в электрических сетях / В.А.Веников, Л.А.Жуков, И.И.Карташев и др. М.: Энергия, 1975. -136 с.

97. Степанов О.А., Иванов В.А. Охлаждение газа и масла на компрессорных станциях. Л.: Недра, 1982. - 143 с.

98. Строев В.А., Шульженко С.В. Математическое моделирование элементов электрических систем. М.: Изд-во МЭИ, 2002 . - 56 с.

99. Устройство плавного безударного пуска высоковольтных двигателей переменного тока / М.А.Шамис, М.И.Альтшуллер, А.Н.Евсеев и др. // Промышленная энергетика. 2002. - № 12. - С.31 - 33.

100. Федеральная целевая программа «Энергосбережение России» (1998-2005 гг.). М, 1998. - 62 с.

101. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М.: Энергия, 1979. - 408 с.

102. Фишман B.C. Интеллектуальная система РЗиА с элементами автоадаптации // Промышленная энергетика. 2002. № 11. - С.27 - 30.

103. Флоренцев С.Н. Состояние и перспективы развития приборов силовой электроники на рубеже столетий (анализ рынка) // Электротехника. -1999. -№ 4. С.2 - 10.

104. Худяков В.В., Чванов В.А. Управляемый источник реактивной мощности // Электричество. 1969. - № 1. - С. 29 - 35.

105. Шкута А.Ф., Трегубов И.А. Оптимизация систем электроснабжения компрессорных станций // Газовая промышленность. 1980. — № 1. — С.18-21.

106. Шпилевой В.А. Структура и надежность электроснабжения газовых промыслов Западной Сибири / Изв. вузов. Электромеханика. 1988. -№9.- С.61-65.

107. Шпилевой В.А., Гришин В.Г., Болгарцев Г.Е. Электроэнергетика газовой промышленности Западной Сибири.-М.: Недра, 1986. — 156 с.

108. Шубенко В.А., Браславский И.Я. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. М.: Энергия, 1972. - 200 с.

109. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях: Спра-вочно-методическое пособие / ГЛ.Вагин, Л.В.Дудникова, Е.А.Зенютич и др. Н. Новгород: НГТУ, 2001. - 296 с.

110. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник / В.П.Берзан, Б.Ю.Геликман, М.Н.Гураевский и др.; Под ред. Г.С.Кучинского. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 656 с.

111. Электрические машины различного назначения: Информационно-справочный каталог. 4.1. М.: Даугелло, 1994. - 244 с.

112. Электромагнитные переходные процессы в асинхронном электроприводе / М.М.Соколов, Л.П.Петров, Л.Б.Масандилов и др. М.: Энергия, 1967.-200 с.

113. Ямамура С., Хрисанов В.И. Анализ переходных процессов в меха-тронной системе пуска асинхронных двигателей // Сб. трудов 1-й Междунар. конф. по мехатронике и робототехнике. Т.2. - СПб., 2000. - С. 394 — 399.

114. А.с. 1429264 СССР, МКИ Н02 Р 1/54. Способ пуска группы асинхронных электродвигателей от источника ограниченной мощности / И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский, В.А.Серветник // Открытия. Изобретения. -1988.-№36.

115. А.с. 1525855 СССР, МКИ Н02 Р 7/42. Электропривод переменного тока / И.И.Артюхов, В.А.Серветник, Ю.Б.Томашевский // Открытия. Изобретения. 1989. - № 44.

116. Pat. US 5569986, Н02 Р 1/54. Soft start control apparaturs for drive motors of a rotor spinning machine / J.Goetz, E.Herzner.29.10.1996.

117. Pat. US 5670851, H02 P 1/54. Power conversion control system for plural electric motors and auxiliary circuit / Numazaki Mitsuhiro. 23.09.1997.

118. Anderson L. New ASEA system for no-break power supply // ASEA Jornal. V.45.-№6. -P.157- 160.

119. George Nelson R. 400 Hz regulated power supply using thyristor parallel inverter // Elec. India. 1981. Spec. Suppl. P. 13 - 24.

120. Gohrbaand В., Lange D. Development of a three-phase DC/AC inverter with sinusoidal output voltage at 400 Hz for the European Spase Laboratory SpaseLab // Wiss. Ber. AEG-Telefiinken. 1977. № 4 5. - P.166 - 170.

121. Gyu Hycong, Sun - Soon Park A New Current Source Inverter with Simultaneous Recovery and Commutation // Conf. rec. IEEE Ind. Appl. Soc. 22 -nd Annu. Meet., Atlanta, Pt, 1987. - P. 691 - 698.

122. Hasse K. Drehzahlregelverfaren fur schnelle Umkehrantriebe mit stromrichtergespeisten Asynchron-Kurzschlusslaufermotoren // Regelungstechn. und Prozess-Datenverarb. 1972. Bd. 20. S. 60 - 66.

123. Herwing K. Asynchronmaschinenantrieb mit Stromzwischen-kreisumrichtern // Siemens-Z. 1976. Bd. 50. № 1. S.23 - 28.

124. Hombu M., Ikimi Т., Veda A. Quick response and low-distortion current control for multiple inverter-fed induction motor drives // European coference on power electronics and application. Florence. 1991. - V. 1. - P.42 - 47.

125. Laitwaite E.R., Kuznetsov S.B. Reactive power generation in high speed induction macsines by continuously occurring spase-trasient. IEEE Trans, on Magnetics. Vol. Mag. 16. № 5. Sept. 1980. - P. 716 - 718.

126. Meyer M. 500 KW-inverter in "Hibrid-concept" for a large photovoltaic statio // European coference on power electronics and application. Florence, 1991. V.4.- P.34-39.

127. Ramizez J.M., Davalos R.S., Valenzuela A. Coordination of FACTS -Based Stabilizers for Damping Oscillations / IEEE Power Engineering Review. Dec. 2000. V. 20. № 12. - P. 46 - 49.

128. Schweickardt H.E., Beeler H. The Evolution of URS System over Varions Generations and Their Development // RGE, 1988, №2. - P.23 - 36.

129. Slonim M.A., Biringer P.P. Analisysis of the Transient and Stady-State Processes in the Parallel Inverter // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 1992. V.29. № 4. - P. 329 - 336.

130. Szekely I., Macelaru M., Duck W. Current Equalization System for a Medium Frequency Static Converter with Parallel Operating Inverters // Proc. Conf. Optimiz., Elec., Electron. Driving, Atom, and Comput. Equip., Brasov. 1994. V.l. P.213 - 218.

131. Szekely I., Vittek J., Dobrucky В., Vzednicek Z. Moddeling of dynamic state of current inverter with load's reactive power Control // Modell., Simul. and Contr. A.8 (1995), №1. - P.23 - 40.

132. Thorborg K. New type of threephase thyristor inverter // ASEA Jornal. 1972.-№1. P.9-12.