автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Совершенствование электротехнических комплексов установок охлаждения компримированного газа

9 - 07"4

На правах рукописи

ТРИМБАЧ Алексей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ УСТАНОВОК ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРИМИРОВАННОГО ГАЗА

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов 2007

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Артюхов Иван Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Дрогайцев Валентин Серафимович

доктор технических наук, профессор Кузнецов Павел Константинович

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий ООО «ВНИИГАЗ», г. Москва

Защита состоится 24 мая 2007 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.10 при ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» по адресу:

410054, Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп.1, ауд. 319.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет».

Автореферат разослан «£ 3» апреля 2007 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Задача надежного и бесперебойного газоснабжения потребителей России, ближнего и дальнего зарубежья является приоритетной для газотранспортных предприятий. Надежность линейной части магистрального газопровода (МГ) во многом зависит от режима его эксплуатации и условий, способствующих появлению и развитию стресс-коррозии и температурных деформаций. В снижение затрат на транспорт газа существенную составляющую вносит внедрение энергосберегающих решений в процесс охлаждения компримированного газа, обеспечивающих повышение с эока эксплуатации МГ и экономию топливно-энергетических ресурсов. Охлаждение газа производится в установках охлаждения газа (УОГ), состоящих из определенного количества аппаратов воздушного охлаждения (ABO) с электроприводными вентиляторами.

Применяемый в настоящее время дискретный способ регулирования температуры газа обладает рядом недостатков, вызывающих отклонение температурного режима газа от нормируемого, повышенный расход энергетических ресурсов. Он сопряжен с производством трудоемких и травмоопасных работ по сезонной регулировке параметров рабочего колеса вентиляторов. Кроме того, типовые схемы электротехнических комплексов (ЭТК) исключают возможность интеграции УОГ в автоматизированные системы управления технологическим процессом компримирования и транспорта газа. Устранение указанных недостатков возможно только путем совершенствования ЭТК УОГ, процесс которого ранее шел в направлении улучшения характеристик пускорегулирующей аппаратуры и устройств компенсации реактивной мощности в пусковых и эксплуатационных режимах.

Процессу совершенствования ЭТК УОГ препятствовало отсутствие научно обоснованных подходов к описанию процессов, протекающих в УОГ, и разработанных рекомендаций по применению частотно-регулируемого привода в системах стабилизации температуры в условиях действующей компрессорной станции (КС). Это не позволяет внедрять данные системы по типовым проектным решениям по аналогии с другими технологическими установками вентиляторного либо насосного типа.

Необходимо учитывать, что УОГ эксплуатируются в составе технологического комплекса компрессорного цеха (КЦ) и линейной части МГ, что накладывает особые требования к ЭТК УОГ в части надежности, ремонтопригодности и обеспечения условий электромагнитной совместимости (ЭМС) с остальными потребителями ЭТК КС. На предприятиях транспорта газа эксплуатируются свыше шести тысяч ABO газа различных типов и производителей. В этой связи совершенствование ЭТК УОГ компрессорных станций является актуальной задачей.

Наибольшее распространение получили УОГ, которые построены на базе ABO газа типа 2АВГ-75. Каждый из аппаратов оснащен двумя вентиляторами с диаметром рабочего колеса 5 м, которые приводятся в движение электродвигателями типа ВАСО мощностью 37 кВт. Общее количество электродвигателей УОГ составляет от 20 до 48 единиц. ЭТК именно таких УОГ являются объектом исследования. Особенности применения и влияние частотно-регулируемого, электропривода вентиляторов на процесс охлаждения компрнмированного газа и на источник электроснабжения являются предметом исследования диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является улучшение энергетических и эксплуатационных характеристик установок, осуществляющих охлаждение газа на компрессорных станциях магистрального газопровода, за счет совершенствования ЭТК.

Основные задачи исследования:

1. На основе анализа факторов, влияющих на энергетические и эксплуатационные характеристики УОГ, определить направления совершенствования ЭТК УОГ, обосновать целесообразность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO при создании систем стабилизации температуры компрнмированного газа.

2. Получить зависимости, характеризующие влияние технологических параметров, климатических условий и частоты управления электродвигателями вентиляторов на температуру охлаждаемого газа, с целью получения данных, необходимых для разработки и проектирования системы стабилизации температуры компрнмированного газа.

3. Определить эксплуатационные и стоимостные факторы, влияющие на выбор схемы управления электродвигателями вентиляторов ABO газа, обосновать типоразмер и количество преобразователей частоты (ГГЧ), необходимых для реализации этой схемы.

4. Разработать модель влияния многодвигательного частотно-регулируемого привода вентиляторов на источники электроснабжения и на ее основе определить условия, при которых обеспечивается электромагнитная совместимость ЭТК УОГ с источниками основного и резервного электроснабжения.

5. Провести экспериментальные исследования опытно-экспериментального образца ЭТК с целью подтверждения адекватности разработанной математической модели для выбора параметров оборудования, уточнения характеристик УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов как объекта управления, получения достоверных данных о величине экономии электрической энергии за счет совершенствования ЭТК.

б. Произвести оценку технико-экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO в системах стабилизации температуры компримированного газа.

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. Для проведения экспериментальных исследований использовались 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 метэдов компьютерного моделирования, а также использованием аттестованных средств измерения при проведении экспериментальных исследований в ЭТК действующих объектов.

На защиту выносятся:

1. Обоснование применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO газа как основного направления совершенствования ЭТК УОГ, эксплуатируемых в условиях широкого изменения технологических параметров и климатических условий.

2. Схема построения ЭТК системы стабилизации температуры компримированного газа, обеспечивающая энергоэффективное управление процессом охлаждения при минимальных капитальных затратах на ее реализацию.

3. Результаты расчета регулировочных характеристик УОГ, характеризующих влияние частоты управления электродвигателями вентиляторов на процесс охлаждения газа при различных значениях возмущающих воздействий.

4. Рекомендации по выбору параметров сетевых дросселей, устанавливаемых в цепь питания ПЧ для обеспечения электромагнитной совместимости ЭТК УОГ с источниками электроснабжения.

5. Полученные экспериментальным путем характеристики, отражающие эффективность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов при охлаждении компримированного газа и подтверждающие достоверность разработанной модели влияния ЭТК УОГ ни источники электроснабжения.

Научная новизна работы.

1. Выявлены факторы, влияющие на процесс охлаждения ra:ia, и предложен способ формирования управляющего воздействия в системе стабилизации его температуры.

2. Получены зависимости, характеризующие изменение температуры газа на выходе УОГ при изменении частоты напряжения на статорных обмотках электродвигателей вентиляторов в рабочем диапазоне изменения возмущающих воздействий.

3. Обоснован выбор схемы построения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов в системе стабилизации температуры ком-примированного газа.

4. Впервые экспериментальным путем подтверждена эффективность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов в системах стабилизации температуры компримированного газа.

Практическая ценность.

1. Показана возможность и обоснована целесообразность применения частотно-регулируемого привода в системах стабилизации температуры газа действующих КС магистрального газопровода.

2. Экспериментально определена величина экономии электрической энергии, расходуемой на охлаждение газа в эксплуатационных условиях компрессорного цеха.

3. Предложены рекомендации, применение которых при разработке и внедрении ЭТК УОГ существующих и проектируемых компрессорных цехов магистрального транспорта газа позволяет обеспечить эффективную и безопасную эксплуатацию электрооборудования.

4. Созданы предпосылки для разработки автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) охлаждения газа в составе АСУ ТПКС.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы использованы предприятием ООО «Тюментрансгаз» при обосновании целесообразности применения частотно-регулируемого электропривода в системах охлаждения газа и разработке технического задания на создание опытно-промышленного образца такой системы. ЗАО «Газмашпроект» разработало, спроектировало и внедрило на КЦ №7 и №10 КС №20 Комсомольского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз» автоматизированную систему стабилизации температуры газа. При выборе варианта силовой части, расчете параметров ее элементов и разработке методики комплексных испытаний были использованы положения и рекомендации, содержащиеся в диссертации. Кроме того, результаты данной работы используются в Саратовском государственном техническом университете при изучении спецкурса по электроэнергетике, а также при выполнении дипломных проектов по специальности «Электроснабжение».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международных научно-технических конференциях «Электроприводы переменного тока» (Екатеринбург, 2005), «Эффективность и надежность

электроснабжения промышленных предприятий» (Мариуполь, Украина,

2005), «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов,

2006), Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве» (Камышин, 2005), отраслевом техническом совещании.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 научных работ, из них 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 179 страниц, в том числе 173 страницы основного текста и 6 страниц приложений. Основной текст содержит 61 иллюстрацию и 16 таблиц. Список использованной литературы включает 137 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 установках для его охлаждения. Излагается технологическая и экономическая необходимость процесса охлаждения комприми-рованного газа для сохранения производительности и работоспособности газотранспортной системы. Рассматриваются наиболее распространенные типы УОГ и их индивидуальные особенности. Отмечается, что в условиях повышения требований к внедрению энергосберегающих технических решений на фоне роста тарифов на электроэнергию, а также существенной доли потребления электроэнергии (до 60% в общем балансе электропотребления), повышение эффективности работы УОГ является важным фактором экономии топливно-энергетических ресурсов и снижения себестоимости транспортировки газа.

В главе рассмотрены существующие схемы ЭТК УОГ и проанализирована их эффективность. В системах охлаждения газа, которые в настоящее время эксплуатируются на КС МГ, требуемая температура газа обеспечивается за счет включения или отключения вентиляторов в сочетании с сезонной регулировкой угла атаки лопастей, при этом данный метод обладает рядом существенных недостатков. Сделан вывод о необходимости совершенствования ЭТК УОГ с учетом того, что одним из наиболее перспективных методов повышения эффективности технологических процессов, исполнительные механизмы которых управляются асинхронным электроприводом, с обеспечением высокой степени автоматизации, является применение современных преобразователей частоты (ПЧ),

Несмотря на большое количество научных работ в области асинхронного электропривода и систем управления технологическими процессами на его основе, широкое применение частотно-регулируемого электропривода в технологических установках с насосными и вентиляторными типами исполнительных механизмов, до настоящего времени не существует аналогов внедрения систем частотного регулирования вентиляторов ABO, обеспечивающих стабилизацию температуры компримированного газа. Остается открытым такой вопрос, как обоснование выбора структурной схемы системы стабилизации компримированного газа. Отсутствуют рекомендации по построению схемы электропривода вентиляторов ABO газа, не определены свойства УОГ как объекта регулирования, не решены вопросы обеспечения электромагнитной совместимости ЭТК, оснащейного ПЧ с питающей сетью и другими потребителями электроэнергии КС МГ. Отсугствует также технико-экономическое обоснование целесообразности применения частотно-регулируемого электропривода в системах стабилизации температуры компримированного газа.

Задача оптимизации затрат на транспортировку газа является комплексной, существенную часть которых составляют затраты на охлаждение компримированного газа. Одновременно, процесс стабилизации температуры компримированного газа является технологически важным для надежного и бесперебойного снабжения газом конечных потребителей. Разработка и внедрение эффективного инструмента управления процессом охлаждения газа требует решения задач, которые сформулированы в заключение главы.

Во второй главе производится анализ УОГ как объекта управления (рис.1), осуществляющего взаимодействие компримированного газа, имеющего начальную температуру Твх и массовый расход Gn с охлаждающим воздухом, имеющим начальную температуру 8В] (внешние возмущающие воздействия) и массовый расход, создаваемый вентиляторами ABO (управляющее воздействие). Распределяясь и проходя по секциям ABO, газ передает определенное количество тепловой энергии Q охлаждающему воздуху, который принудительно продувается через теплооб-менные секции вентиляторами с приводом от электродвигателей М. В результате температура воздуха повышается от начального значения 0Ш, равного температуре окружающей среды, до значения 9В2, а температура газа в объединенном выходном коллекторе понижается до усредненного значения Твых .

Требуемое значение температуры газа на выходе УОГ зависит от температуры грунта и режима работы газопровода, и не всегда достижимо существующими мощностями УОГ, особенно в условиях малого темпера-турйого перепада между температурами охлаждающего воздуха и продукта охлаждения на входе в УОГ. 8

Рис.1. Информационная схема процессов при охлаждении компримированного газа

Основу математического описания процессов в ABO газа составляют три уравнения: теплового баланса, теплопередачи и аэродинамики. Анализ этих уравнений позволил выявить факторы, влияющие на тепловую производительность ABO. Среди них основными являются:

• конструктивные особенности ABO газа;

• степень загрязненности поверхности теплообмена;

• режим транспорта газа, который характеризуется количеством работающих газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и степенью компримиро-вания газа, что определяет расход и температуру газа на выходе КЦ (расходы охлаждаемых продуктов и их начальная температура);

• температура и массовый расход охлаждающего воздуха.

В качестве управляющего воздействия в системе стабилизации температуры газа может быть использован только один фактор - массовый расход воздуха

GB=PB-VB) (1)

где рв, кг/м3 - плотность воздуха при температуре 6СР = 0,5 ■ (9В1 + 0В2); VB - объемный расход воздуха, м3/с.

Суммарный объем воздуха, который прогоняется N вентиляторами через секции ABO,

VB=Í%, (2)

k»l

где VBk - производительность k-ro вентилятора, которая может быть определена с помощью известной в аэродинамике формулы

VBn = Kv ■ D3 • cok. (3)

9

Здесь Б - диаметр рабочего колеса вентилятора; Ку - конструктивный коэффициент вентилятора; шк - частота вращения рабочего колеса к-го вентилятора.

В общем случае выражение для частоты вращения рабочего колеса имеет вид

шк=-^Ч1-8к)(1-3пк), (4)

-Р

где р - число пар полюсов электродвигателя; 4,зк- частота питающего напряжения и скольжение к-го двигателя; Кп - коэффициент передачи трансмиссии клиноременной передачи; зПк - коэффициент проскальзывания клиноременной передачи, определяемый зависимостью коэффициента растяжения приводного ремня от температуры окружающей среды 0В1.

Структурная схема УОГ как объекта управления показана на рис.2. Входными параметрами рассматриваемого объекта управления являются частоты 4 и величины ик напряжений на статорных обмотках электродвигателей; выходными - значения температур воздуха 6В2 и газа Твых поело теплообменник секций. Информация о последнем параметре используется в системе автоматического управления в качестве сигнала обратной связи.

вв! Тих йп Дз

Рис, 2. Структурная схема установки охлаждения как объекта управления

Возмущающими воздействиями в системе стабилизации температуры газа являются входная температура газа Твх, его массовый расход Оп, степень загрязненности поверхности, характеризуемая сопротивлением Л3, и температура окружающей среды 9Ш. Указанные возмущающие воздействия имеют различные скорости изменения. Самые медленные возмущения обусловлены изменением загрязненности поверхности теплообмен-ных секций. Наиболее высокую частоту изменений имеют колебания температуры воздуха 0В1. Управляющее воздействие определяется суммой массовых расходов в В1£ охлаждающего воздуха, создаваемых вентиляторами. Производительность последних зависит от частот вращения сок рабочих колес, углов установки лопастей ак, а также температуры воздуха 9В1. Частота вращения сок рабочего колеса вентилятора при заданных значениях частоты ^ и напряжения ик определяется пересечением механических характеристик электродвигателя Мк (со) и вентилятора МСк (со). Характеристики вентиляторов и двигателей, в свою очередь, также зависят от температуры окружающей среды 9В,.

Из выражений (1) - (4) следует, что требуемая температура Твых на выходе УОГ может быть достигнута сочетанием большого количества режимов работы вентиляторов, которые задаются значениями частот ^ и напряжений ик на статорных обмотках приводных электродвигателей. Однако, как показали исследования, проведенные совместно со специалистами ЗАО «Гидроаэроцентр» (г, Жуковский Московской области), неравномерность создаваемого вентиляторами воздушного поля имеет ряд негативных последствий. Поэтому была выдвинута гипотеза о том, что для повышения эффективности процессов теплообмена в секциях УОГ должна быть исключена турбулентность охлаждающего «ветрового поля». Для создания равномерного «ветрового поля» должны работать одновременно все вентиляторы УОГ с частотой, которая необходима для создания требуемого регулирующего воздействия.

Предположим далее, что все электродвигатели имеют идентичные характеристики, вентиляторы установлены непосредственно на валу электродвигателей и имеют фиксированные (максимальные) углы атаки лопастей ак. Кроме того, сделаем допущение о равномерности и достаточно медленной скорости изменения загрязнения оребренных теплообменных поверхностей УОГ и равномерности распределения газовых потоков по секциям и трубным пучкам. В этом случае объект по схеме рис.2 может быть охарактеризован функциональной зависимостью

тВых = ттВх,оп,еш). (5)

Анализ изменения фактических возмущающих параметров проведен применительно к наиболее широко распространенным в ООО «Тюмен-трансгаз» типам ГПА и режимам их эксплуатации. В результате получены зависимости реакции объекта регулирования на изменение возмущающих воздействий и определены граничные значения возмущающих воздействий. Показано, что температура 9В1 воздуха охлаждения изменяется в широком диапазоне наиболее динамично по сравнению с остальными возмущающими воздействиями и наименее предсказуемо. Остальные параметры системы (массовый расход охлаждаемого газа Gn и его температуру после компримирования ТВх) зависят от режима работы газотранспортной системы: и поддаются прогнозированию.

В результате совместного решения уравнений, описывающих процессы в секциях ABO, были получены зависимости (5) температуры газа на выходе УОГ от частоты на выходе ПЧ и температуры охлаждающего возд;/ха при различных значениях начальной температуры и массового расхода охлаждаемого газа (некоторые из указанных графиков приведены на рис. 3).

Рис, 3. Зависимость температуры газа на выходе УОГ от частоты на выходе ПЧ и температуры воздуха при различном массовом расходе газа

Из этих графиков отчетливо прослеживается механизм стабилизации температуры компримированиого газа в условиях действия группы возмущающих воздействий. Допустим, что значение температуры газа Твых на выходе УОГ соответствовало заданному .значению. Затем при неизменных параметрах технологического процесса (Твх,Оп) происходит увеличение

температуры окружающего воздуха 6Ш. Это приводит к соответствующему увеличению температуры газа Твых на выходе УОГ. Из рис. 3 видно, что для восстановления требуемого значения температуры газа необходимо увеличить частоту fn4 напряжения, подаваемого на статорные обмотки электродвигателей.

Таким образом, для стабилизации температуры Твых на выходе УОГ приращения возмущающих воздействий ATBX,AGn,A8B) и регулирующее воздействие Afn4, должны иметь противоположные знаки.

Зависимость Твых от частоты управления fn4 является регулировочной характеристикой исследуемого объекта. При этом крутизна этой

характеристики А = существенно зависит не только от величины

3fn4

управляющего воздействия fn4, но и от температуры окружающего воздуха 0В1, температуры газа Твх на входе в УОГ и его массового расхода Gn. В частности, при изменении температуры воздуха в диапазоне от -20 до +30 °С, температуры газа на входе в УОГ от +35 до +75 °С и частоты от 6 до 50 Гц крутизна регулировочной характеристики варьируется от 0 до 2,8. Это обстоятельство должно быть учтено разработчиками системы автоматического управления.

В третьей главе исследуются варианты построения ЭТК УОГ с точки зрения экономической целесообразности, обеспечения требований надежности и ремонтопригодности, а также обеспечения нормативных требований по электромагнитной совместимости.

Технико-экономические показатели рассматриваемой системы в значительной степени определяются схемой управления электродвигателями вентиляторов ABO газа. Поэтому анализу был подвергнут ряд вариантов построения указанного блока, различающихся количеством и типом используемого преобразовательного оборудования. Каждый вариант оценен по капитальным вложениям, при этом учтена эксплуатационная привлекательность каждого варианта с точки зрения проведения ремонтно-технического обслуживания, наличия ремкомплекта и необходимого количества единиц резервного оборудования на складе КС МГ.

Для УОГ, содержащей 12 единиц ABO, рассмотрены шесть вариантов построения силовой части ЭТК. Один из вариантов предполагает установку одного ОТ на каждый электродвигатель, другой вариант - подключение всех N двигателей одной секции к одному преобразователю соответствующей мощности. Остальные четыре варианта представляют собой различные комбинации мощностей ПЧ и количества подключенных к ним электродвигателей. Произведено сравнение величин капитальных затрат на реализацию этих вариантов. В результате получена формула для оценки

той составляющей капитальных затрат, которая зависит от варианта построения схемы

3(ш) = f— +11 • Спч (ш) + — • [Ссд (ш) + Смд (щ) + Сдд, (т)], (б) V т ) т

где N - количество ABO в составе УОГ; га - количество электродвигателей, подключаемых к одному ПЧ соответствующей мощности; Спч(ш)- стоимость одного преобразователя, который способен обеспечить работу m электродвигателей с номинальной мощностью Рном и cos<pH0M; Ссд(т) ,Смд(т)- стоимости сетевого и моторного дросселей для

преобразователя, обеспечивающего работу m электродвигателей; Сдд, (т)- стоимость входного автомата для преобразователя, обеспечивающего работу m электродвигателей.

Основными факторами, которые вносят наибольшую долю в стоимостную характеристику ЭТК, обеспечивающего частотное регулирование производительности вентиляторов, являются стоимость непосредственно ПЧ и стоимость фильтрокомпенсирующих устройств. Анализ информации о ценах ПЧ показал, что при относительно небольшой мощности ПЧ (до 15 кВт) их удельная стоимость резко возрастает с уменьшением мощности. При мощностях от 15 до 500 кВт удельная стоимость ПЧ мало зависит от его мощности, и по состоянию на 200б год составляла от 2000 до 2800 руб./::<Вт. Колебания стоимости ПЧ для указанного диапазона мощностей не превышают 16 % от среднего значения.

В качестве обоснования выбранной структурной схемы показано, что в настоящее время и, при сохранении ценовых тенденций, в ближайшем будущем, самым приемлемым технически и экономически выгодным является вариант индивидуального электропривода с установкой отдельного ПЧ на каждый электродвигатель вентилятора ABO. Схема одной секции ЭТК с таким электроприводом показана на рис.4.

Рис. 4. Схема одной секции ЭТК УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов

Для оценки капитальных затрат на обеспечение электромагнитной совместимости силовой части ЭТК с питающей сетью разработана математическая модель, позволившая рассчитать показатели качества электроэнергии на шинах питания для различных режимов работы ЭТК и значений параметров сетевых дросселей. Результаты моделирования показали, что для обеспечения электромагнитной совместимости исследуемого ЭТК при электроснабжении от различных источников, в том числе от электростанции ПАЭС-2500М, на входе каждого ПЧ должны быть установлены сетевые дроссели с индуктивностью 0,5 мГн. При этом коэффициент несинусоидальности напряжения на стороне 10 кВ не будет превышать 4,33 % во всех режимах работах ЭТК.

В главе рассмотрен также вопрос ограничения частоты ПЧ по условиям обеспечения температурного режима самовентилируемых асинхронных двигателей и сформулированы критерии к диапазону регулирования частоты вращения электродвигателя.

В четвертой главе описываются методика и условия проведения, техника, приборы, программа и результаты экспериментальных исследований, которые проводились на действующем оборудовании КС-20 Комсомольского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз». Объектом исследования являлись ЭТК, включающие в себя источники энергии, комплектные трансформаторные подстанции (КТП) 10/0,4 кВ и электродвигатели ABO газа компрессорных цехов № 9 и 10.

Для измерения электротехнических параметров использовались, аттестованные приборы: счетчики электрической энергии «Евроальфг.» и «Альфа Плюс», измеритель показателей качества электрической энергии «Pecypc-UF2C-4N52-5-1000», оснащенные поверенными измерительными трансформаторами тока. Данные о режимных параметрах работы газотранспортной системы записывались как автоматизированными системами уровня КЦ, так и оперативно-диспетчерским персоналом.

На каждой КТП ABO газа установлено по 2 трансформатора TM3-630/10, от которых получают питание 24 асинхронных электродвигателя ВАСО-16-14-24 с номинальной мощностью 37 кВт. КТП АБО газа цеха № 9 выполнена по типовой схеме с индивидуальной компенсацией реактивной мощности. Стабилизация температуры газа на выходе УОГ цеха № 9 обеспечивается оперативно-диспетчерским персоналом КС за счет варьирования количества одновременно работающих вентиляторов. КТП ABO газа цеха № 10 оснащена преобразователями типа ATV 58HD54N4 фирмы Schneider Electric для регулирования производительности вентиляторов. Режим работы газотранспортной системы двух КЦ в течение месяца выдерживался максимально идентичным (по количеству работающих ГПА, степени компримирования газа, температурам газа на входе в УОГ).

В результате экспериментальных исследований опытно-промышленной установки УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов была подтверждена гипотеза о том, что для повышения эффективности процессов теплообмена в секциях УОГ все вентиляторы должны работать одновременно с частотой, которая необходима для создания требуемого регулирующего воздействия. Сравнение величин расхода электроэнергии, потребляемой на охлаждение газа двумя компрессорными цехами, работающими в идентичных условиях, один из которых оснащен системой стабилизации газа с частотно-регулируемым электроприводом, показало, что усредненное за годовой период значение экономии электроэнергии составляет порядка 50 %, а в отдельных режимах эксплуатации и при определенных климатических условиях достигает 80 %.

Кроме того, были проведены экспериментальные исследования, в результате которых определено влияние количества одновременно работающих электроприводов, частоты управления электродвигателями ABO газа и параметров сетевых дросселей на показатели качества электроэнергии на шинах 0,4 кВ КТП ABO газа и на шинах 10 кВ ЗРУ-10 кВ «Технологическое» при работе от различных источников электроснабжения: трансформатора ТДН-16000/110 и газотурбинной электростанции ПАЭС-2500М.

На рис.5 показаны графики экспериментально полученных зависимостей коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения на стороне 0,4 кВ от частоты управления электродвигателями при подключении трансформатора КТП ABO газа к различным источникам электроснабжения: трансформатору ЭСО мощностью 16000 кВА и электростанции ПАЭС-2500.

20 25 30 35 40 45 50

Частота, Гц

Рис,5, Зависимости коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения на стороне 0,4 кВ от частоты управления электродвигателями вентиляторов ABO газа

В одной из серии экспериментов к секции шин 0,4 кВ было подключено 12 преобразователей без сетевых дросселей. В другой серии экспериментов на входе ГШ были установлены сетевые дроссели, индуктивность которых в соответствии с полученными рекомендациями составляла 0,5 мГн. Частота задания ПЧ изменялась с дискретностью 5 Гц в диапазоне от 20 до 50 Гц.

Из графиков видно, что при подключении трансформатора КТП ABO газа к источнику ограниченной мощности (электростанции ПАЭС-2500М) с увеличением частоты задания ПЧ резко ухудшается качество напряжения на шинах питания. При отсутствии сетевых дросселей верхний предел частоты управления электродвигателями, при котором Ки< 8 %, находится ниже 40 Гц. Установка сетевых дросселей с индуктивностью 0,5 Гн позволяет расширить диапазон указанной частоты до требуемого значения 50 Гц. При этом становится возможным подключение к одной секции шин 0,4 кВ до 16 единиц ПЧ.

В пятой главе рассмотрен вопрос экономической целесообразности применения системы стабилизации температуры компримированного газа с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов ABO. Определены основные причины, препятствовавшие внедрению аналогичных систем ранее - это отсутствие однозначно сформированных требований к температуре газа на выходе из УОГ, отсутствие математической модели гидравлической производительности МГ, а также тепловых и аэродинамических процессов, протекающих в УОГ. Техническими ограничениями считались относительно большое время реакции системы на изменение возмущающих воздействий (время выхода на установившийся режим по температуре газа достигает 600 секунд) и устоявшаяся практика дискретного ручного регулирования температуры компримированного газа количеством включенных в работу вентиляторов ABO, наличие сезонов неэффективной работы УОГ.

Однако, даже с некоторыми упущениями косвенной экономии, только на прямом эффекте экономии электрической энергии, в действующих на 2006 - 2007 год ценах, срок окупаемости системы стабилизации температуры компримированного газа на базе современных ПЧ для УОГ с электродвигателями типа ВАСО составляет порядка 6 лет.

В главе также показано, что внедрение системы стабилизации температуры газа обеспечивает повышение надежности эксплуатации линейной части МГ, экономию топливного газа, расходуемого на его комприми-рование и транспортировку, а также расширенный набор функций раннего диагностирования элементов ЭТК УОГ, что в совокупности может оказаться существеннее, чем явно выраженная экономия электроэнергии.

Заключение

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. На основе анализа факторов, влияющих на энергетические и эксплуатационные характеристики УОГ, обоснована целесообразность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO при создании систем стабилизации температуры компримированного газа.

2. Получены зависимости, характеризующие влияние климатических условий, технологических параметров транспорта газа и частоты управления электродвигателями вентиляторов на температуру охлаждаемого газа. Установлено, что крутизна регулировочной характеристики УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов варьируется в широких пределах (от 0 до 2,8) и зависит от ряда внешних факторов, что должно быть учтено при разработке системы управления путем введения поправочных коэффициентов.

3. Определены эксплуатационные и стоимостные факторы, влияющие на выбор схемы управления электродвигателями вентиляторов ABO газа, обоснованы типоразмер и количество ПЧ, необходимых для реализации этой схемы. Показано, что в многодвигательных установках охлаждения технико-экономически обоснованной является схема индивидуального электропривода с применением одного преобразователя частоты на один электродвигатель.

4. Разработана математическая модель влияния многодвигательного электропривода вентиляторов на источники электроснабжения, на основе которой произведено исследование показателей качества электроэнергии в питающей сети при различных режимах работы ЭТК. Показано, что исходя из условий допустимого падения напряжения на входе в ПЧ, требования электромагнитной совместимости для наиболее распространенных типов УОГ обеспечиваются установкой сетевых дросселей с индуктивностью 0,5 мГн и номинальным током 60 А.

5. Проведены экспериментальные исследования на опытном образце системы стабилизации температуры компрессорного цеха №10 Комсомольского ЛПУ ООО «Тюментрансгаз», которые подтвердили адекватность разработанной модели для выбора параметров оборудования, позволили уточнить свойства УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов ABO как объекта управления и получить достоверные данные о величине экономии электрической энергии за счет совершенствования ЭТК. Усредненное за годовой период значение экономии электроэнергии составляет порядка 50 %, а в отдельных режимах эксплуатации и при определенных климатических условиях достигает 80 %.

6. Произведена оценка технико-экономической эффективности применения систем стабилизации температуры с частотно-регулируемым 18

электроприводом вентиляторов УОГ с учетом капитальных затрат и эффекта экономии электроэнергии. Показано, что в действующих ценах срок окупаемости аналогичных систем составляет порядка 6-7 лет для экспериментальной установки, а для серийно выпускаемых изделий с учетом ценовых тенденций поставщиков электротехнического оборудования и энергетических ресурсов, составляет порядка 4 лет.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях:

1. 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: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. - С.46 - 54.

2. Тримбач A.A. Опыт проектирования и внедрения автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии в ООО «Тюментрансгаз» / A.A. Тримбач // Практические вопросы создания АСКУЭ и интеграции ее с ОСОДУ и АСУЭ на уровне газотранспортных и газодобывшощих предприятий ОАО «Газпром»: материалы техн. совещания (Саратов, ноябрь 2003 г.). - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2004. - С. 56 - 62.

3. Переходные процессы при пуске многополюсных асинхронных двигателей для привода вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа / И.И.Аршакян, А.Н.Лашов, А.А.Тримбач и др. // Электроприводы переменного тока: труды Междунар, ХП1 науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 15-18 марта 2005 г.). Екатеринбург: УГТУ -УПИ, 2005.-С. 256-259.

4. Применение частотно-регулируемого электропривода вентиляторов в системах воздушного охлаждения компримированного газа / И.И.Аршакян, А.А.Тримбач, И.И.Артюхов, М.В.ЖабскиЙ // Электроприводы переменного тока: труды Междунар. ХШ науч.-техн. конф. (Екатеринбург, 15-18 марта 2005 г.). Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. - С. 289-292.

5. Влияние на питающую сеть преобразователей частоты для управления электродвигателями вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа / И.И.Артюхов, М.В.ЖабскиЙ, И.И.Аршакян, А.А.Тримбач // Инновационные технологии в обучении и производстве: материалы III Всерос. конф. (Камышин, 20 - 22 апреля 2005 г.). -Волгоград, 2005 .-Т.1. - С. 117 - 120.

6. Вопросы электромагнитной совместимости при оснащении вентиляторов ABO газа частотно-регулируемыми электроприводами / И.И.Артюхов, М.В.ЖабскиЙ, И.И.Аршакян, А.А.Тримбач // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. -Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2005. - С. 55 - 60.

7. Повышение надежности электроснабжения газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом нагнетателей / И.И.Аршакян, А.Н.Лашов, А.А.Тримбач, И.М.Хусаинов // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2005, - С. 17 - 20.

8. Влияние на питающую сеть группы частотно-регулируемых электроприводов / И.И.Артюхов, М.В.ЖабскиЙ, И.И.Аршакян, А.А.Тримбач // Ефектившсть та ягасть електропостачания промислових шдприемтсв: Сб. трудов V Междунар. науч.-техн. конф. (Мариуполь, Украина, 18-20 мая 2005 г.). - Мариуполь: Приазов. гос,техн.ун-т, 2005,- С. 88-91.

IM 5 О 1 6

9. Тримбач A.A. Направления совершенствования электропривода вентиляторов в установках охлаждения газа вытяжного типа, эксплуатируемых в условиях резко континентального климата /И.И.Артгахов, А.А.Тримбач // Электротехнические комплексы и силовая электроника. Анализ, синтез и управление: межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2005. - С,79 - 82.

10. Влияние на питающую сеть группы частотно-регулируемых электроприводов /И.И.Артюхов, М.В.Жабский, И.И.Аршакян, А.А.Тримбач // Электрика. - 2006. -№ 1. - С. 7 — 10.

11. Некоторые аспекты применения частотно-регулируемого электропривода в системах воздушного охлаждения компримированного газа / И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, А.А.Тримбач и др. // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. -№ 1(10). - Вьш.1. - С. 29 - 38.

12. Влияние резонансных режимов на качество электроэнергии в системах электроснабжения аппаратов воздушного охлаждения газа / Н.В.Погодин, А.В.Коротков, И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, А.А,Тримбач // Проблемы электроэнергетики: меж-вуз.науч.сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006. - С. 37 - 43.

13. Тримбач A.A. Управление электродвигателями вентиляторов в системе стабилизации температуры газа / A.A. Тримбач // Проблемы электроэнергетики: межвуз.науч.сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006. - С. 194 - 199.

14. Тримбач A.A.. Система стабилизации температуры газа с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения / И.И. Аршакян, A.A. Тримбач // Анализ, синтез и управление в сложных системах; межвуз. науч. сб. - Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006. - С.28 - 31.

15. Тримбач A.A. Микропроцессорная система управления электроприводом вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения газа / A.A. Тримбач // Актуальные проблемы электронного приборостроения: материалы VII Междунар. науч.-техн. конф. (Саратов, 20-21 сентября 2006 г.). - Саратов: Сарат.гос. техн.ун-т, 2006. - С. 453 - 458.

16. Тримбач A.A. Повышение эффективности работы установок охлаждения газа /И.И.Аршакян, А.А.Тримбач //Газовая промышленность. -2006. -№32.-С. 52-55.

ТРИМБАЧ Алексей Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ УСТАНОВОК ОХЛАЖДЕНИЯ КОМПРИМИРОВАННОГО ГАЗА

Автореферат

Корректор О.А.Панина

Подписано в печать 20.04.07 Формат 60x841/16

Бум. офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 140 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Отпечатано в РИЦ СГТУ, 410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Список основных сокращений.

Введение.

Глава 1. Характеристика объекта исследования.

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

1.2 Электрооборудование и электроснабжение УОГ.

1.3 Тепловые и аэродинамические характеристики УОГ.

1.4 Способы стабилизации температуры газа.

1.5 Постановка задач исследования.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Математическая модель УОГ как объекта управления.

2.1. Теоретические основы построения системы стабилизации температуры газа.

2.2. Статические характеристики УОГ как объекта управления.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Обоснование выбора силового оборудования системы стабилизации температуры компримированного газа с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов ABO газа.

3.1 Структурная схема ССТ и варианты ее построения.

3.2 Сравнение вариантов схем построения коммутационно-регулирующего блока по капитальным затратам.

3.3 Влияние коммутационно-регулирующего блока на питающую сеть.

3.4 Применение интерактивного программного комплекса MATLAB+Simulink для расчета параметров входных дросселей.

3.5 Ограничения на режимные параметры электродвигателей ABO газа при работе от преобразователей частоты.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Экспериментальное исследование опытно-промышленного образца ССТ компримированного газа с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов.

4.1 Описание опытно-экспериментальной установки.

4.2 Структура и функции системы управления.

4.3 Методика и метрологическое обеспечение экспериментальных исследований.

4.4 Влияние частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO газа на качество электрической энергии в сетях КС.

4.5 Анализ эффекта экономии электрической энергии, потребляемой на охлаждение компримированного газа.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Технико-экономическая эффективность оснащения установок охлаждения газа частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов.

5.1 Необходимость технико-экономического обоснования.

5.2 Анализ экономических составляющих затратной и доходной части технико-экономического обоснования.

5.3 Расчет срока окупаемости и дисконтированного дохода.

5.4 Формирование критериев оценки эффективности при внедрении частотно - регулируемого электропривода в ССТ газа.

Выводы по главе 5.

Правительством РФ рассмотрена и одобрена Энергетическая стратегия государства до 2020 года. При обсуждении стратегии на различных форумах многими специалистами, учеными выдвигались предложения развивать топливно-энергетический комплекс страны таким образом, чтобы он стал локомотивом экономического и социального возрождения России. В стратегии рассматривается несколько вариантов развития отрасли, но при любых сценариях развития предстоит решать крупные задачи в сфере трубопроводного транспорта [108].

Прежде всего, необходимо обеспечить надежную и безопасную работу действующих систем трубопроводов, так как еще долгое время энергетическая безопасность страны будет зависеть от успешного функционирования ныне действующих магистральных, распределительных и промысловых трубопроводов.

Протяженность газопроводов и нефтепроводов достигает 5-6 тыс. км. Поэтому обязательным условием является снижение энергоемкости и энерговооруженности транспорта нефти и газа, в том числе за счет использования энергосберегающих технологий.

Задача надежного и бесперебойного газоснабжения потребителей России, ближнего и дальнего зарубежья является приоритетной для газотранспортных предприятий. Надежность линейной части магистрального газопровода (МГ) во многом зависит от режима его эксплуатации и условий, способствующих появлению и развитию стресс-коррозии и температурных деформаций. В снижение затрат на транспорт газа существенную составляющую вносит внедрение энергосберегающих решений в процесс охлаждения ком-примированного газа, обеспечивающих повышение срока эксплуатации МГ и экономию топливно-энергетических ресурсов. Охлаждение газа производится в установках охлаждения газа (УОГ), состоящих из определенного количества аппаратов воздушного охлаждения (ABO) с электроприводными вентиляторами.

Существовавшие варианты повышения эффективности электротехнического комплекса (ЭТК) УОГ (устройства плавного пуска электродвигателей, устройства статической и динамической компенсации реактивной мощности) решали только часть проблем, проявлявшихся в некоторых режимах эксплуатации. Системных решений в части повышения эффективности работы УОГ в целом при соблюдении требований к режимам эффективной стабилизации температуры, обеспечения необходимого уровня автоматизации, реализации политики энергосбережения и эффективной работы ЭТК УОГ как составной части ЭТК КС до недавнего времени не было.

Применяемый в настоящее время дискретный способ регулирования температуры газа обладает рядом недостатков, вызывающих отклонение температурного режима газа от нормируемого, повышенный расход энергетических ресурсов. Он сопряжен с производством трудоемких и травмоопасных работ по сезонной регулировке параметров рабочего колеса вентиляторов. Устранение указанных недостатков возможно только путем совершенствования ЭТК УОГ, процесс которого ранее шел в направлении улучшения характеристик пускорегулирующей аппаратуры и устройств компенсации реактивной мощности в пусковых и эксплуатационных режимах. Кроме того, отсутствует возможность интеграции УОГ в автоматизированные системы управления технологическим процессом компримирования и транспорта газа.

Идеи регулирования частоты приводного электродвигателя с вентиляторной нагрузкой давно известны. Кубическая зависимость потребляемой из сети мощности от частоты определила перспективность применения регулирования частотой еще в 89 году [26]. Несмотря на наибольшую эффективность и прогрессивность, разработок систем регулирования температурой в УОГ на базе ПЧ не проводилось по причине дороговизны и низкой надежности ГТЧ того времени. Необходимость осуществлять регулирование в УОГ в настоящее время не вызывает возражений, хотя еще 10 лет назад экономическая целесообразность такого регулирования была под сомнением. Но тенденции изменения цен на преобразовательную технику, тарифов на энергоносители, ужесточение требований к автоматизации производства, к внедрению энергосберегающих технологий изменили эту точку зрения.

Процессу совершенствования ЭТК УОГ препятствовало отсутствие научно обоснованных подходов к описанию процессов, протекающих в УОГ, и разработанных рекомендаций по применению частотно-регулируемого привода в системах стабилизации температуры в условиях действующей компрессорной станции (КС). Это не позволяет внедрять данные системы по типовым проектным решениям по аналогии с другими технологическими установками вентиляторного либо насосного типа.

Необходимо учитывать, что УОГ эксплуатируются в составе технологического комплекса компрессорного цеха (КЦ) и линейной части МГ, что накладывает особые требования к ЭТК УОГ в части надежности, ремонтопригодности и обеспечения условий электромагнитной совместимости (ЭМС) с остальными потребителями ЭТК КС. На предприятиях транспорта газа эксплуатируются свыше шести тысяч ABO газа различных типов и производителей. В этой связи совершенствование ЭТК УОГ компрессорных станций является актуальной задачей.

Наибольшее распространение получили УОГ, которые состоят из ABO газа типа 2АВГ-75, оснащенные двумя вентиляторами с диаметром рабочего колеса 5 м, электропривод которых обеспечивается электродвигателями мощностью 37 кВт типа ВАСО (от 20-ти до 48 штук). ЭТК именно таких УОГ являются объектом исследования. Особенности применения и влияние частотно-регулируемого электропривода вентиляторов на процесс охлаждения компримированного газа и на источник электроснабжения является предметом исследования диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является улучшение энергетических и эксплуатационных характеристик электротехнических комплексов УОГ компрессорных станций магистрального газопровода за счет совершенствования ЭТК.

Реализация поставленной цели достигается решением следующих задач:

1. На основе анализа факторов, влияющих на энергетические и эксплуатационные характеристики УОГ, определить направления совершенствования ЭТК УОГ, обосновать целесообразность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO при создании систем стабилизации температуры компримированного газа.

2. Получить зависимости, характеризующие влияние технологических параметров, климатических условий и частоты управления электродвигателями вентиляторов на температуру охлаждаемого газа, с целью получения данных, необходимых для разработки и проектирования системы стабилизации температуры компримированного газа.

3. Определить эксплуатационные и стоимостные факторы, влияющие на выбор схемы управления электродвигателями вентиляторов ABO газа, обосновать типоразмер и количество преобразователей частоты (ПЧ), необходимых для реализации этой схемы.

4. Разработать модель влияния много двигательного частотно-регулируемого привода вентиляторов на источники электроснабжения и на ее основе определить условия, при которых обеспечивается электромагнитная совместимость ЭТК УОГ с источниками основного и резервного электроснабжения.

5. Провести экспериментальные исследования опытно-экспериментального образца ЭТК с целью подтверждения адекватности разработанной математической модели для выбора параметров оборудования, уточнения характеристик УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов как объекта управления, получения достоверных данных о величине экономии электрической энергии за счет совершенствования ЭТК.

6. Произвести оценку технико-экономической эффективности применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO в системах стабилизации температуры компримированного газа.

Поставленные задачи решались путем проведения теоретических и экспериментальных исследований.

В работе использованы основные положения теоретических основ электротехники и электрических машин, методы современного компьютерного моделирования. Для проведения экспериментальных исследований использовались 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, а также использованием аттестованных средств измерения при проведении экспериментальных исследований в ЭТК действующих объектов.

На защиту выносятся:

1. Обоснование применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO газа как основного направления совершенствования ЭТК УОГ, эксплуатируемых в условиях широкого изменения технологических параметров и климатических условий.

2. Схема построения ЭТК системы стабилизации температуры компримированного газа, обеспечивающая энергоэффективное управление процессом охлаждения при минимальных капитальных затратах на ее реализацию.

3. Результаты расчета регулировочных характеристик УОГ, характеризующих влияние частоты управления электродвигателями вентиляторов на процесс охлаждения газа при различных значениях возмущающих воздействий.

4. Рекомендации по выбору параметров сетевых дросселей, устанавливаемых в цепь питания ПЧ для обеспечения электромагнитной совместимости ЭТК УОГ с источниками электроснабжения.

5. Полученные экспериментальным путем характеристики, отражающие эффективность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов при охлаждении компримированного газа и подтверждающие достоверность разработанной модели влияния ЭТК УОГ на источники электроснабжения.

Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Выявлены факторы, влияющие на процесс охлаждения газа, и предложен способ формирования управляющего воздействия в системе стабилизации его температуры.

2. Получены зависимости, характеризующие изменение температуры газа на выходе УОГ при изменении частоты напряжения на статорных обмотках электродвигателей вентиляторов в рабочем диапазоне изменения возмущающих воздействий.

3. Обоснован выбор схемы построения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов в системе стабилизации температуры компримированного газа.

4. Впервые экспериментальным путем подтверждена эффективность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов в системах стабилизации температуры компримированного газа.

Практическая ценность работы определяется следующим:

1. Показана возможность и обоснована целесообразность применения частотно-регулируемого привода в системах стабилизации температуры газа действующих КС магистрального газопровода.

2. Экспериментально определена величина экономии электрической энергии, расходуемой на охлаждение газа в эксплуатационных условиях компрессорного цеха.

3. Предложены рекомендации, применение которых при разработке и внедрении ЭТК УОГ существующих и проектируемых компрессорных цехов магистрального транспорта газа позволяет обеспечить эффективную и безопасную эксплуатацию электрооборудования.

4. Созданы предпосылки для разработки автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) охлаждения газа в составе АСУ ТП КС.

Результаты диссертационной работы использованы предприятием ООО «Тюментрансгаз» при обосновании целесообразности применения частотно-регулируемого электропривода в ССТ газа и разработке технического задания на создание опытно-промышленного образца системы.

ЗАО «Газмашпроект» разработало, спроектировало и внедрило на КЦ №7 и №10 КС №20 Комсомольского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз» автоматизированную систему стабилизации температуры газа. При выборе варианта построения силовой части, расчете параметров ее элементов и разработке методики комплексных испытаний были использованы положения и рекомендации, содержащиеся в диссертации. Кроме того, результаты данной работы используются при чтении спецкурса по электроэнергетике, а также при выполнении дипломных проектов по специальности «Электроснабжение».

Основные результаты работы докладывались на Международных научно-технических конференциях «Электроприводы переменного тока» (Екатеринбург, 2005), «Эффективность и надежность электроснабжения промышленных предприятий» (Мариуполь, Украина, 2005), «Актуальные проблемы электронного приборостроения» (Саратов, 2006), Всероссийской конференции «Инновационные технологии в обучении и производстве» (Камышин, 2005), отраслевом научно-техническом совещании.

По теме диссертационной работы опубликовано 16 научных работ, из них 2 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК РФ.

Выводы по главе 5

1. Результаты расчёта экономической эффективности внедрения частотно-регулируемого привода для вентиляторов АВОГ цеха 10 КС №20 и цехов №6 и №7 КС «Таёжная» ООО «Тюментрансгаз» свидетельствуют об его эффективности, так как величина интегрального эффекта положительна, а индекс эффективности значительно превышает единицу. Расчётный срок окупаемости составляет <6.5 лет эксплуатации ССТ.

2 Основной эффект от внедрения частотно-регулируемого привода обеспечивается за счёт изменения частоты вращения электродвигателей при реализации энергосберегающих алгоритмов поддержания температуры газа на выходе из АВОГ. Программное изменение частоты вращения электродвигателей при запуске обеспечивает их «мягкий пуск».

3. Внедрение частотно-регулируемого привода не требует проведения трудоёмких и травмоопасных работ по сезонной перестройке углов установки лопастей всех вентиляторов ABO газа, что обеспечивает также и социальный эффект от внедрения данной разработки.

4. В настоящее время имеет место устойчивая тенденция к дальнейшему увеличению тарифов на электроэнергию, что обеспечит снижение сроков окупаемости данной разработки до четырёх и менее лет эксплуатации ССТ.

Заключение

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. На основе анализа факторов, влияющих на энергетические и эксплуатационные характеристики УОГ, обоснована целесообразность применения частотно-регулируемого электропривода вентиляторов ABO при создании систем стабилизации температуры компримированного газа.

2. Получены зависимости, характеризующие влияние климатических условий, технологических параметров транспорта газа и частоты управления электродвигателями вентиляторов на температуру охлаждаемого газа. Установлено, что крутизна регулировочной характеристики УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов варьируется в широких пределах (от 0 до 2,8) и зависит от ряда внешних факторов, что должно быть учтено при разработке системы управления путем введения поправочных коэффициентов.

3. Определены эксплуатационные и стоимостные факторы, влияющие на выбор схемы управления электродвигателями вентиляторов ABO газа, обоснованы типоразмер и количество ПЧ, необходимых для реализации этой схенмы. Показано, что в многодвигательных установках охлаждения техни-ко-экономически обоснованной является схема индивидуального электропривода с применением одного преобразователя частоты на один электродвигатель.

4. Разработана математическая модель влияния многодвигательного электропривода вентиляторов на источники электроснабжения, на основе которой произведено исследование показателей качества электроэнергии в питающей сети при различных режимах работы ЭТК. Показано, что исходя из условий допустимого падения напряжения на входе в ПЧ, требования электромагнитной совместимости для наиболее распространенных типов УОГ обеспечиваются установкой сетевых дросселей с индуктивностью 0,5 мГн и номинальным током 60 А.

5. Проведены экспериментальные исследования на опытном образце системы стабилизации температуры компрессорного цеха №10 Комсомольского ЛПУ ООО «Тюментрансгаз», которые подтвердили адекватность разработанной модели для выбора параметров оборудования, позволили уточнить свойства УОГ с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов ABO как объекта управления и получить достоверные данные о величине экономии электрической энергии за счет совершенствования ЭТК. Усредненное за годовой период значение экономии электроэнергии составляет порядка 50 %, а в отдельных режимах эксплуатации и при определенных климатических условиях достигает 80 %.

6. Произведена оценка технико-экономической эффективности применения систем стабилизации температуры с частотно-регулируемым электроприводом вентиляторов УОГ с учетом капитальных затрат и эффекта экономии электроэнергии. Показано, что в действующих ценах срок окупаемости аналогичных систем составляет порядка 6-7 лет для экспериментальной установки, а для серийно выпускаемых изделий с учетом ценовых тенденций поставщиков электротехнического оборудования и энергетических ресурсов, составляет порядка 4 лет.

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

2. Алимов C.B. Аппараты воздушного охлаждения газа: опыт эксплуатации и пути совершенствования / С. В. Алимов, В.А. Лифанов, O.J1. Миатов // Газовая промышленность. 2006. - № 6. - С. 54 - 57.

3. Анализ затрат электрической энергии на привод вентиляторов аппаратов воздушного охлаждения / И.И.Артюхов, С.Ф.Степанов, И.И.Аршакян, И.П.Крылов // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. - С. 39 - 45.

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

5. Ануфриев И.Е. MATLAB 7. / И.Е. Ануфриев, А.Б. Смирнов, E.H. Смирнова. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 1104 с.

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

7. Артюхов И.И. Моделирование динамических режимов объектов с регулируемым электроприводом / И.И. Артюхов, И.В. Долотовский, И.П. Крылов // Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. - С.248 - 254.

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

9. Аршакян И.И. Динамические режимы в системах электроснабжения установок охлаждения газа / И.И. Аршакян, И.И. Артюхов. Саратов: Са-рат.гос.техн. ун-т, 2004. - 120 с.

10. Аршакян И.И. Повышение эффективности работы установок охлаждения газа / И.И. Аршакян, А. А. Тримбач // Газовая промышленность. -2006.- №12. -С. 52-55.

11. Баранов Г.Л. Структурное моделирование сложных динамических систем / Г.Л. Баранов, A.B. Макаров. Киев: Наукова думка , 1986. - 272 с.

12. Башарин A.B. Управление электроприводами / A.B. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. Л.: Энергоиздат, 1982. - 392 с.

13. Березин В.Л. Сооружение насосных и компрессорных станций / В.Л. Березин, Н.В. Бобрицкий. М.: Недра, 1985. - 288 с.

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

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

16. Борцов Ю.А. Автоматизированный электропривод с упругими связями /Ю.А. Борцов, Г.Г. Соколовский Л.: Энергоатомиздат, 1992 - 288 с.

17. Бугров В.П. Оценка привлекательности частотного регулирования насосных установок энергетических объектов / В.П. Бугров, Б.Ф. Зобов // Теплоэнергоэффективные технологии: Информационный бюллетень. 2003. - № 2. - С.14 - 18.

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

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

20. Влияние на питающую сеть группы частотно-регулируемых электроприводов /И.И. Артюхов, М.В. Жабский, И.И. Аршакян, A.A. Тримбач // Электрика. 2006. - № 1. - С. 7 - 10.

21. 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.

22. Волков A.B. Коэффициент мощности асинхронного электропривода с непосредственным преобразователем частоты с широтно-импульсной модуляцией / A.B. Волков // Электротехника. 2002. - № 9. - С. 12-21.

23. Волков A.B. Потери мощности асинхронного двигателя в частотно-управляемых электроприводах с широтно-импульсной модуляцией / A.B. Волков // Электротехника. 2002. - № 8. - С. 2 - 9.

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

25. Гаррис Н. Активизация коррозионных процессов на магистральных газопроводах большого диаметра при импульсном изменении температуры / Н. Гаррис, Г. Аскаров // Нефтегазовое дело. 2006 - http//www.ogbus.ru.

26. Глазенко Т.А. Математическое моделирование тиристорного асинхронного электропривода с фазовым управлением / Т.А. Глазенко, В.И. Хри-санов // Техническая электродинамика. 1982. - № 4. - С. 52 - 58.

27. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Изд-во стандартов, 1998.-32 с.

28. Дацковский J1.X. Вопросы модернизации асинхронных электроприводов / JI.X. Дацковский, А.Б. Кац, Б.Л. Коринев и др. // Электротехника. -1995.-№7.-С. 43-52.

29. Джюджи JI. Силовые полупроводниковые преобразователи частоты / Л. Джюджи, Б. Пели. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 400 с.

30. Дмитриенко Ю. А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов / Ю. А. Дмитриенко. Кишинев: Штиинца, 1985. - 432 с.

31. Добрусин Л.А. Фильтрокомпенсирующие устройства для преобразовательной техники / Л. А. Добру син. М.: НТФ «Энергопрогресс», 2003. -84 с.

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

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

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

35. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий / И.В. Жежеленко. М.: Энергоатомиздат, 2004. - 358 с.

36. Жежеленко И.В. Качество электроэнергии на промышленных предприятиях / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко.- М.: Энергоатомиздат, 2005. -261с.

37. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью / Г.Г. Жемеров. М.: Энергия, 1977. - 280 с.

38. Забелло Е.П. Распределение потерь электроэнергии в общих элементах электрической сети между различными потребителями / Е.П. Забелло, А.Н. Евсеев // Промышленная энергетика. 2002. - № 7. - С.37 - 41.

39. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: учеб. пособие / Г.С. Зиновьев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 664 с.

40. Зиновьев Г.С. Электромагнитная совместимость устройств силовой электроники / Г.С. Зиновьев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. - 90 с.

41. Иванов М.Н. Детали машин / M. Н. Иванов. М.: Высшая школа, 1991.-375 с.

42. Иванов Смоленский A.B. Электрические машины / А. В. Иванов-Смоленский. - М.: Энергия, 1980. - 928 с.

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

44. Иващенко H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / H.H. Иващенко. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

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

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

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

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

49. Кантер И.И. Преобразовательные устройства в системах автономного электроснабжения / И.И. Кантер. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. -208 с.

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

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

52. Ковчин С.А. Теория электропривода: учебник для вузов / С.А. Ков-чин, Ю.А. Сабинин . СПб: Энергоатомиздат, 1994. - 496 с.

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

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

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

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

57. Кунтыш В.Б. Тепловой и аэродинамический расчеты ореберенных теплообменников воздушного охлаждения / В.Б. Кунтыш, Н.М. Кузнецов. -СПб.: Энергоатомиздат, 1992. -280 с.

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

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

60. Лезнов Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных и воздуходувных установках / Б. С. Лезнов. М.: Энергоатомиздат, 2006. -360 с.

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

62. Маланичев В.А. Разработка и модернизация вентиляторных блоков аппаратов воздушного охлаждения / В. А. Маланичев, О.Л. Миатов, A.M. Типайлов // Химическая техника. 2004. - № 2 - С.21 - 24.

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

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

65. Некоторые аспекты применения частотно-регулируемого электропривода в системах воздушного охлаждения компримированного газа / И.И.Артюхов, И.И.Аршакян, М.В.Жабский и др. // Вестник СГТУ. 2006. -№ 1(10). Вып.1. - С. 29 - 38.

66. Новиков В.А. Тенденция развития электроприводов, систем автоматизации промышленных установок и технологических комплексов /

67. B.А.Новиков, JI.H. Рассудов// Электротехника. 1996. - № 7. - С. 3 - 12.

68. 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.

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

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

71. Омаров Б.И. Новое поколение IGBT-транзисторов для электропривода / Б.И. Омаров, В.И. Башкиров // Электротехника- 2002. № 12.1. C.15- 18.

72. 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.

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

74. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей / Л.П. Петров. М.: Энергоатомиздат, 1981 - 247 с.

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

76. Поспелов Г.Е. Потери мощности и энергии в электрических сетях / Т.Е. Поспелов, Н.М. Сыч. М.: Энергоиздат, 1981. - 216 с.

77. Правила устройства электроустановок. 6-е изд., перераб. и дополн., с изм. М.: Главгосэнергонадзор России, 1998. - 608 с.

78. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники / Ю.К.Розанов. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 296 с.

79. Розанов Ю.К. Современные методы регулирования качества электроэнергии средствами силовой электроники / Ю.К. Розанов, М.В. Рябчиц-кий, A.A. Кваснюк // Электротехника. 1999. - № 4. - С.28 - 34.

80. Ротов П.В. Экономическая эффективность внедрения преобразователей частоты в системах теплоснабжения / П.В .Ротов // Теплоэнергетика и теплоснабжение: сб.науч.трудов. Ульяновск: УлГТУ, 2002. Вып.1. -С.97- 103.

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

82. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов / М.М. Соколов. М.: Энергия, 1976. - 488 с.

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

84. Справочник по теории автоматического управления / под ред. A.A. Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

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

86. Степанов O.A. Охлаждение газа и масла на компрессорных станциях / O.A. Степанов, В.А. Иванов. Л.: Недра, 1982. - 143 с.

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

88. Тримбач A.A. Управление электродвигателями вентиляторов в системе стабилизации температуры газа / A.A. Тримбач // Проблемы электроэнергетики: межвуз.науч.сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2006. -С. 194- 199.

89. Управление качеством электроэнергии / И.И. Карташев, В.Н.Тульский, Р.Г.Шамонов и др. -М.: Издат. дом МЭИ, 2006. 319 с.

90. 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.

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

92. Федоров A.A. Основы электроснабжения промышленных предприятий / A.A. Федоров, В.В. Каменева. М.: Энергия, 1979. - 408 с.

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

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

95. Экономия энергоресурсов в промышленных технологиях: справ.-метод. пособие / Г.Я.Вагин, Л.В.Дудникова, Е.А.Зенютич и др.- Н. Новгород: НГТУ, 2001. 296 с.

96. Экспериментальное исследование переходных процессов в системе электроснабжения аппаратов воздушного охлаждения газа / И.И.Аршакян,

97. А.А.Тримбач, И.И.Артюхов и др.// Проблемы электроэнергетики: межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат.гос.техн.ун-т, 2004. - С.46 - 54.

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

99. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике /А. Ф. Дьяков, Б.К. Максимов, Р. К. Борисов и др. М.: Энерго-атомиздат, 2003 - 768 с.

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

101. Энергосберегающий электропривод на газокомпрессорных станциях / В.И.Лапшин, И.П.Крылов, И.И.Артюхов и др. // Инновационная деятельность. Энергосбережение. 1998. - № 1(2). - С. 48.

102. Энергосберегающий электропривод на объектах магистрального транспорта и хранения газа / И.И.Артюхов, И.П.Крылов, A.B.Короткое и др.// Энергосбережение в Саратовской области 2002. - № 4(10). - С.32-34.

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

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

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

106. Патент 1755000, заявка №4342417 25.11.1987. Способ регулирования газопровода / В.В. Матвеев. Опубл. 30.11.1998.

107. Патент 2154891, Н02 Р 1/54. Станция автоматического управления частотно-регулируемого электропривода переменного тока / В.В.Гейвондян, В.С.Клейменов, А.А.Николаев и др. Опубл. 20.08.2000.

108. 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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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