Несмотря на то, что компрессорные станции с электроприводом хорошо себя зарекомендовали в работе и обеспечивают высокую степень безаварийной работы по транспорту газа, себестоимость перекачки газа еще достаточно высока за счет большого расхода электроэнергии и наличия еще значительного числа обслуживающего персонала на КС.
Для более оптимального расхода электроэнергии необходимо обеспечивать режимы работы компрессорных станций так, чтобы на каждой станции работало минимальное количество групп машин, которое обеспечивало бы подачу газа с оптимальной загрузкой агрегатов.
Нельзя допускать работу агрегатов на низкой степени сжатия газа, и работы на дросселирование, так как это ведет к резкому перерасходу электроэнергии.
Так как режимы газопровода меняются, диспетчер должен иметь возможность изменить режимы для всех возможных случаев, чтобы не только своевременно останавливать или пускать группы агрегатов, либо менять число работающих агрегатов в группе на КС всего газопровода, но и менять в широком диапазоне производительность агрегатов.
Эти качества обеспечиваются частотным электроприводом с плавным регулированием частоты вращения в пределах, необходимых для режимов данной системы газопроводов.
Применение частотного регулируемого электропривода турбокомпрессоров на газопроводах является перспективным, так как создает широкий диапазон регулирования производительности компрессорных агрегатов и может дать большой экономический эффект.
Режимы использования регулируемых агрегатов могут быть полными или частичными. При полном режиме все N агрегатов на КС могут регулироваться как при их параллельной работе, так и в последовательной работе в группах по 2 или более агрегата (рис. 94).
При частичном режиме регулируемыми машинами могут быть лишь первые машины, работающие последовательно по две в группах, или когда при работе КС агрегатами на различные газопроводы часть агрегатов является регулируемыми, а часть работает на другой газопровод на максимальной производительности без регулирования.
Одно из препятствий к применению мощного электропривода турбокомпрессоров — редукторная передача от электродвигателя, частота вращения которого может быть не более 3000 об/м в то время, когда турбокомпрессоры имеют до 8000 об/м. Поэтому на газопроводах мощность применяемого электропривода ограничивается 5000 кВт. Проектируется для компримирования газа привод мощностью в 6000—12 000 кВт.
Исходя из основного соотношения между оборотами электромашины и частотой электросети 60f/р, на котором конструируются частотные электроприводы с регулируемыми оборотами, перспективой применения для компримирования газа является также высокоскоростной безредукторный электропривод, работающий с сочлененным на одном валу с ним турбокомпрессорным агрегатом. Высокоскоростной электропривод для без редукторной передачи оборотов мощным турбокомпрессорам мощностью Р >5000 кВт может иметь частоту вращения до 6000 об/м.
Применение высокооборотного частотного электропривода, не имеющего редукторной передачи, позволяет расширить мощности электропривод пых агрегатов в соответствии с требованием производительности компрессорных станций магистральных газопроводов и создать ряд электроприводных регулируемых газокомпрессорных агрегатов мощностью 6000; 10 000; 15 000; 25 000 и 30 000 кВт. Имеются разработки так называемого челночного способа установки электроприводного агрегата без сооружения здания компрессорного цеха.
Разработкой специального электропривода турбокомпрессора для установки внутри трубы магистрального газопровода предусматривается, что в двигателе ротор будет выполнен таким образом, что его можно использовать в качестве центробежного турбокомпрессора.
Челночный способ установки компрессоров за счет равномерного распределения агрегатов вдоль газопровода значительно повышает коэффициент полезного использования трубы магистрального газопровода.
При челночном способе установки компрессоров упрощается регулирование производительности магистрального газопровода и значительно снижаются затраты на сооружение, эксплуатацию и ремонт газокомпрессорных установок за счет блочной замены, так как агрегаты могут быть выполнены в виде готового блока двигатель — компрессор.
Перспективным является применение открытой установки станционных передвижных электроприводных агрегатов. В этом случае электрическая машина работает при оптимальном к. п. д. в условиях хорошего охлаждения наружным воздухом. Вместе с этим электродвигатель, коммутационная аппаратура и провода п кабели не требуют для эксплуатации специального помещения. При открытой установке агрегат помещается в специальный кожух, прикрывающий его от атмосферной влаги и пыли. Коммутационная аппаратура помещается в стандартных шкафах, изготовляемых серийно.
Открытая установка электроприводных агрегатов применяется преимущественно в южных районах СССР и в средней полосе.
В Канаде и США широкое распространение получила открытая установка на газопроводах передвижных компрессорных агрегатов с электроприводом, которые можно транспортировать по шоссе к месту расположения КС.
Использование передвижных электроприводных агрегатов благодаря их сравнительно небольшой массе, простоте конструкции и возможности установки на большегрузных тяжеловозах (трейлерах) создает большие преимущества перед стационарными.
Учитывая, что в среднем месторождения газа при интенсивном отборе имеют устойчивую продуктивность с достаточным давлением не более 10 лет, стационарную установку компрессорных агрегатов при сроке их полной амортизации более 10 лет считают экономически нецелесообразной.
В случаях временной необходимости повышения или снижения мощности уже действующих КС компенсация потери ее производительности может быть очень быстро восстановлена. Таким образом создаются благоприятные условия по маневрированию мощности КС при сравнительно небольших затратах.
Отпадает необходимость в резервных агрегатах для покрытия ремонтного простоя агрегатов.
Обычно передвижной газокомпрессорный агрегат устанавливается на двух трайлерах, на одном — двигатель и нагнетатель с редуктором, на другом — щиты управления, сигнализации и защиты, ячейка силового электрического ввода с выключателем. Присоединение двигателя к силовой ячейке и присоединение последней к питающей электросети 6 (10) кВ осуществляется открытым шинопроводом, защищенным в соответствии с правилами безопасности соответствующими сетчатыми ограждениями.
На передвижных компрессорных агрегатах рекомендуется использовать короткозамкнутый электродвигатель с прямым пуском его от электросети.
