变频电驱压缩机组工程建设应注意的问题.pdfVIP

节能技术与装备 变频电驱压缩机组工程建设应注意的问题 吕开钧1 张朱慧2 l西气东输管道公司 上海市 200122 2中国石油集团工程设计有限公司西南分公司 四川省成都市 610017 摘要：以西气东输管道工程建设为例，分析了中压大功率变频电驱压缩机组在出现的问题，并提出了相应的处理对策。针对 外部循环冷却水系统，提出了防冻、净化水质、优化工艺设计等处理对策：针对滤波室排风，提出了优化通风方式、控制温 度等处理对策；针对压缩空气系统，提出了安装干燥装置等处理对策；针对润滑油系统，提出了优化电源、优化冬季启动程 序等对策。 关键词：电驱；压缩机；西气东输管道；建设；问题；对策 1前言 随着电力电子技术的发展，中压大功率变频调速技术已日趋成熟，变频电机驱动压缩机组因技术含量 高、设备运行平稳可靠、效率高、操作维护简单、运行维护成本低、经济环保节能等优点，在外电源可靠 的情况下已逐步应用到天然气长输管道增压领域，替代了传统的燃气轮机，成为长输管道增压驱动设备的 首选。 西气东输管道工程(一线)在玉门、蒲县、郑州等压气站采用了2210／级电流源型中压大功率变频电 机驱动压缩机组。各机组调试投产及运行的经验表明，制约电驱机组长期稳定运行的瓶颈不是机组本身， 而是外部循环水、采暖通风等站场辅助系统。针对西气东输电驱机组的特点，对工程建设中站场辅助系统 易出现的问题及对策予以探讨。 2电驱机组的构成 电驱机组由变频调速驱动系统、压缩机及辅助系统构成，变频调速驱动系统包括阻尼柜、变频变压器、 12脉冲电流源型负载换相变频器(LCI)、谐波滤波装置及隐机式无刷励磁双绕组同步电机等。由德国 1204800r／m，最高转速为5040r／m， SIEMENS公司成套提供，电机额定功率2210／，额定电压4．8kV，转速为3 正压通风防爆方式，与离心压缩机采用直联驱动。 3外部循环冷却水系统问题分析及解决对策 电子设备功率大，电压等级高，大功率电力电子元器件多，运行发热量大，对通风冷却要求高。站场 的外部循环冷却水、滤波室排风、采暖通风及压缩空气系统的功效将直接制约关系到机组的长期 稳定运行和设备使用寿命。 3．1工作原理 外部循环冷却水系统是给电机空水冷却器和变频器去离子水换热器供应冷却循环水的装置，该系统的 功效制约着换热冷却效果。变频器的额定发热量为215kW，采用去离子水冷却，即用去离子水与可控硅晶 闸管、电抗器进行热量交换，外部循环水与去离子水进行热量交换的方式，以达到热量置换冷却目的。电 机的额定发热量为505kW，采用空气一水冷却方式冷却。空水冷却器安装在电机腔项部，电机转子轴的NDE／DE 端各有一组随转子轴一起转动的风扇叶片，电机的热空气通过空水冷却器与外部循环水进行热交换。 3．2存在问题 压气站地处野外，气候变化大，风沙多，，循环水洁净度差，含沙等杂质重，易堵塞换热器的水流道， 影响换热效果，机组易出现因运行温度高保护停机故障。 为快速冷却变频装置元件，去离子水通过胶管伸入到可控硅、Dc电抗器内部进行循环冷却，在冬季气 212 第十届全国石油和化学工业电气技术年会论文集 温低的情况下，机组停运后，去离子水若结冻，将导致胶管爆裂，损坏设备。 3．3解决措施 为确保外部循环冷却水系统的顺利运行，采取了以下几项措施。 (1)采取防冻措施可在室内安装采暖空调，同时配置备用发电机等冬季外电停电时的应急采暖设 施，使变频器室温应控制在5C以上，以确保去离子水不结冻；外部循环水系统凉水塔盛水盘内应配置电 加热器，露出地面的管道用电伴热保温；为避免变频器去离子水冬季气温低时结冻，损坏设备元件，内循 环水内不能加防冻液等进行防冻。 (2)优化凉水塔设计采用闭式循环凉水塔，冷却水处理能力应有1倍以上裕量，以保证机组间切 换和备用机组循环用水需要；根据压气站当地气候条件，凉水塔宜配备防尘、防风沙、防冻设施；为保证 运行灵活性，凉水塔配置宜按既能互为备用又可同时使用，既能串联又可并联使用的工艺原则设计，循环 水泵一用一备并自动切换，避免运行中的循环水泵故障导致停机；内循环冷却水和喷淋水均配置自动补水 装置，以减小运行维护工作量j