• Требования по автоматизации

1. Посты управления - главный пост управления должен быть на самой установке.

2. Электропривод должен снабжаться системой блокировочных устройств, отключающих двигатель блока установки или запрещающих его включение при нарушении нормальных режимов работы оборудования.

3. Электропривод должен снабжаться защитными устройствами, отключающими питание электродвигателя при исчезновении тока в любой фазе, при коротких замыканиях и недопустимой перегрузке.

4. Электропривод должен снабжаться системой сигнализации, выводящей информацию о неисправностях или повреждениях оборудования блока установки на устройство индикации информации у обслуживающего персонала, а также указывающие на готовность к работе в различных режимах.

5. Посты управления должны находиться в операторной и непосредственно у шкафа управления двигателем.

Требования к надежности

• Коэффициент готовности - 0,97

• Вероятность безотказной работы - 0,97.

• Гарантийный срок эксплуатации с начала эксплуатации – 18000ч.

• Средний непрерывный срок эксплуатации - 24ч.

• Среднее время между капитальными ремонтами - 16000 часов.

• Количество включений в год – 2400

Гарантии изготовителя

• Срок хранения – 3.5 года.

• Гарантийный срок службы – 2.5 года.

• Назначенный срок службы – 10 лет.

• Минимальное время между капитальными ремонтами – 2 года.

Особенности построения электропривода для компрессорной установки

Электропривод должен обладать высоким пусковым моментом, необходимым для преодоления статических усилий при пуске и создания динамического момента, обеспечивающего требуемое ускорение.

Величина момента статических сопротивлений при пуске является квадратичной зависимостью момента от скорости

Учитывая, что характеристика трубопровода может меняться в процессе работы, момент нагрузки также может меняться случайным образом.

Так как привод компрессорной установки строится на основе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, то необходимо ограничить пусковые токи за счет плавного регулирования частоты и питающего напряжения при пуске.

Характеристики турбокомпрессора и общие сведения

Турбокомпрессорный агрегат ЦК-201 состоит собственно из компрессора, привод­ного электродвигателя, редуктора, блока системы смазки и уплотнения, вспомогательного оборудования, системы защит, регулирования и управления компрессоров.

Характеристики электродвигателя

Асинхронные двигатели получили в промышленности весьма широкое применение благодаря ряду существенных преимуществ по сравнению с другими типами двигателей. Асинхронный двигатель прост и надежен в эксплуатации, так как не имеет коллектора; асинхронные двигатели дешевле и значительно легче двигателей постоянного тока.

В исследуемой компрессорной установке используется асинхронный двигатель серии 32V225-04HW

Номинальная мощность = 2200 кВт,

Номинальное напряжение = 6000 В,

Частота питающего напряжения = 50 Гц,

Параметры структурной схемы для реализации её в Mathlab(приведенные ниже параметры рассчитаны в программе “param”):

Номинальная мощность - Р_ном = 2200 кВт

Синхронная частота вращения - ω_с = 157 рад/с

(n_c = 1500 об/мин)

Число пар полюсов - р_п = 2

Номинальное скольжение - S_ном = 0,0053

Критическое скольжение - S_к = 0,04

Номинальная частота вращения - ω_ном = 156,17 рад/с

(n_ном = 1492 об/мин)

Номинальное линейное напряжение - U_{л ном} = 6000 В

Номинальный фазный ток - I_{ф ном} = 239А

Номинальная частота питающей сети - f_ном = 50 Гц

Номинальный КПД - η_ном = 0,962

Номинальный коэффициент мощности - cos φ_ном = 0,92

Номинальный момент - М_ном = 14100 Нм

Кратность максимального (критического) момента - m_к = 1.8

Кратность пускового момента - m_п = 0.5

Кратность пускового тока - i_п = 5.5

Момент инерции ротора двигателя - J_ад = 19.4 кг м²

Обмоточные данные двигателя:

Активное сопротивление статора - R_s = 0.43 Ом

Приведенное к статору активное сопротивление ротора - R´_r = 0,36 Ом

Взаимная индуктивность статора и ротора - L_m = 0.2338 Гн

Индуктивное сопротивление статора - L_s = 0.2348 Гн

Приведенное к статору индуктивное сопротивление ротора - L´_r = 0.2354 Гн

Коэффициент рассеяния двигателя - σ = 0,01

Параметры динамической модели двигателя:

Электромагнитная постоянная времени статорной цепи - Т_s = 0,546 с

Электромагнитная постоянная времени роторной цепи - Т_r = 0,564 с

Ток статора при холостом ходе - I_{s xx} = 50 A

Номинальное потокосцепление статора двигателя - Ψ_{s ном} = 15 Вб