Обеспечение энергоэффективных режимов работы электроприводных газоперекачивающих агрегатов

O.V. Kryukov; I.V. Gulyaev; D.Yu. Teplukhov

doi:10.17213/0136-3360-2022-1-42-48

Authors

O.V. Kryukov «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University
I.V. Gulyaev «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University
D.Yu. Teplukhov National Research Ogarev Mordovia State University

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-1-42-48

Keywords:

electric drive gas pumping unit, compressor workshop, group work scheme, frequency converter, energy efficiency

Abstract

The modern technologies and technical means providing energy efficient modes of natural gas pumping through main gas pipelines are considered. According to statistics, the main reasons for the high energy consumption of compressor stations are: deviations of the gas pipeline operating modes from the design, changes in the characteristics of technological units, unsatisfactory equipment condition, abnormal load distribution between workshops and individual electric drives. It is shown that the traditional scheme of operation of unregulated gas compressor units leads to an overconsumption of electricity by 8 - 15 % in comparison with the operation in the design mode. It is proposed to use the group connection of frequency-controlled electric-driven gas-pumping units in compressor workshops with high-voltage frequency converters. It is shown that the coordination of the operating modes of all units within the compressor workshops with a decrease in the productivity of the gas pipeline by 5 % of the nominal with the help of frequency regulation allows saving up to 1.05 MW of power consumption, and at 10 % - more than 1.74 MW per year.

Author Biographies

O.V. Kryukov, «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University

Doctor of Technical Sciences, Professor Department «Electronics and Nanoelectronics», Head of Science and Education Center «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University

I.V. Gulyaev, «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University

Doctor of Technical Sciences. Professor of the Department «Electronics and Nanoelectronics», Head of Science and Education Center «Power efficient double-fed motors for autonomous electric drives and vehicles»of National Research Ogarev Mordovia State University.

D.Yu. Teplukhov, National Research Ogarev Mordovia State University

post graduate student of the Department «Electronics and Nanoelectronics»of the National Research Ogarev Mordovia State University.

References

Babichev S.A., Zakharov P.A., Kryukov O.V. Automated monitoring system for drive motors of gas-compressor units // Automation and Remote Control. 2011. T. 72. № 6. pp. 175 - 180.

Крюков О.В., Серебряков А.В. Активно-адаптивные алгоритмы управления и мониторинга автономными энергетическими комплексами // В сб.: Пром-Инжиниринг. Труды II МНТК. ЮУрГУ. 2016. С. 286 - 290.

Kryukov O.V. Electric Drive Systems in Compressor Stations with Stochastic Perturbations // Russian Electrical Engineering. Vol. 84. № 3. 2013. Pp. 135 - 141. DOI: 10.3103/S1068371213030085.

Kiyanov N.V., Kryukov O.V., Pribytkov D.N., Gorbatushkov A.V. A Concept for the development of invariant automated electric drives for the water recycling systems with fan cooling towers Russian Electrical Engineering. 2007. T. 78. № 11. C. 621 - 627.

Крюков О.В., Титов В.Г. Анализ пусковых режимов электроприводных ГПА // Изв. вузов. Электромеханика. 2012. № 3. С. 29 - 35.

Исследование асинхронизированного вентильного двигателя / Ю.П. Сонин, Б.А. Стромин, И.В. Тургенев, И.В. Гуляев // Электротехника. 1982. №10. С. 49 - 51.

Крюков О.В. Алгоритмы быстрого преобразования Уолша в микропроцессорных системах управления электроприводом // Изв. вузов. Электромеханика. 2005. № 4. С. 39 - 44.

Крюков О.В., Степанов С.Е. Модернизация систем управления ЭГПА в условиях действующих компрессорных станций // В сб.: Проблемы автоматизации и управления в технических системах. МНТК; под ред. М.А. Щербакова. 2013. С. 29 - 32.

Крюков О.В., Мещеряков В.Н., Гуляев И.В. Электроприводы на основе машины двойного питания и асинхронного вентильного каскада с преобразователями в цепях статора и ротора (монография). Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2020. 152 с.

Крюков О.В. Оценка эксплуатационных факторов электроприводных газоперекачивающих агрегатов по нормативным требованиям мониторинга // Контроль. Диагностика. 2018. № 10. С. 50 - 57.

Крюков О.В. Автоматизированное нагружающее устройство для комплексных испытаний поршневых двигателей // Двигателестроение. 2016. № 2 (264). С. 30 - 35.

Sonin Y.P., Bainev V.F., Gulyaev I.V. Static characteristics of contactless asynhronized thyratron motor // Russian Electrical Engineering. 1994.Vol. 65. № 9. pp. 20 - 29.

Kryukov O.V., Gulyaev I.V., Teplukhov D.Y. Method for stabilizing the operation of synchronous machines using a virtual load sensor // Russian Electrical Engineering. 2019. Vol. 90. № 7. pp. 473 - 478. DOI: 10.3103/S1068371219070083

Реализация капсулированных электроприводных ГПА на объектах ПАО «Газпром» / А.Б. Васенин, С.Е. Степанов, О.В. Крюков, В.Г. Титов // Изв. вузов. Электромеханика. 2020. Т. 63. № 1. С. 31 - 37. doi:10.17213/0136-3360-2020-1-31-37

Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Modern systems of outdoor illumination for compressor stations // Light & Engineering. 2016. Т. 24. № 2. С. 128 - 131.

Крюков О.В. Мониторинг условий эксплуатации электродвигателей газо-перекачивающих агрегатов // Контроль. Диагностика. 2016. № 12. С. 50 - 58.

Репин Д.Г., Крюков О.В. Концепты системы мониторинга технического состояния компрессорных станций // Контроль. Диагностика. 2017. № 12. С. 30 - 35.

Kryukov O.V. Methodology and tools for neuro-fuzzy prediction of the status of electric drives of gas-compressor units // Russian Electrical Engineering, vol.83, no 9, 2012, pp. 516 - 521. DOI: 10.3103/S1068371212090064.

Крюков О.В. Встроенная система диагностирования и прогнозирования работы асинхронных электроприводов // Изв. вузов. Электромеханика. 2005. № 6. С. 43 - 46.

Крюков О.В. Комплексный анализ условий эксплуатации электродвигателей ГПА // Компрессорная техника и пневматика. 2013. № 4. С. 14 - 19.

Kryukov O.V., Blagodarov D.A., Dulnev N.N., Safonov Y.M., Fedortsov N.N., Kostin A.A. Intelligent control of electric machine drive systems // Proceedings of the 10th International Conference on Electrical Power Drive Systems, ICEPDS 2018

Kryukov O.V., Serebryakov A.V. Energy efficient power supply systems of oil and gas pipelines electric drives // Bulletin of South Ural State University. Series: Power Engineering. 2017. Т. 17. № 3. С. 102 - 110.

Степанов С.Е., Крюков О.В. Выбор методов мониторинга и прогнозирования технического состояния автоматизированных электроприводов энергетических объектов // Контроль. Диагностика. 2018. № 11. С. 32 - 39.

Копылов И.П., Сонин Ю.П., Гуляев И.В. Частотно-регулируемый асинхронный двигатель двойного питания // Электротехника. 1997. № 8. С. 22 - 25.

Krukov O., Gulyaev I., Teplukhov D. Improving the reliability of STD-12500-2-type electric motor of turbocompressors by predicting its state by means of spectrum analysis // Proceedings of the 18th International Scientific Technical Conference Alternating Current Electric Drives, ACED 2021. Paper number 9462281.

Belousov A.S., Meshcheryakov V.N., Valtchev S., Kryukov O.V. Development of a control algorithm for three-phase inverter in two-phase electric drives reducing the number of commutations // Proceedings of the 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019. pp. 444 - 449.

Крюков О.В., Гуляев И.В., Теплухов Д.Ю. Энергосберегающие алгоритмы управления электро-приводными агрегатами технологических установок транспорта газа // Изв. вузов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 4-5. С. 24 - 29. doi:10.17213/0136-3360-2021-4-5-24-29