TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)分析

劉國剛（西部管道酒泉輸油氣分公司，甘肅 酒泉 735000）

TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)分析

劉國剛（西部管道酒泉輸油氣分公司，甘肅 酒泉 735000）

伴隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速驅(qū)動技術(shù)近些年的發(fā)展速度相當明顯，其主要表現(xiàn)在全新的變頻調(diào)速系統(tǒng)的裝置方面，在外形、效率以及性能等方面存在著明顯的優(yōu)勢。伴隨著技術(shù)的不斷進步，變頻電驅(qū)動技術(shù)的應用越發(fā)廣泛。對此，本文詳細分析TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)。

TMEIC；石油天然氣；大容量；變頻電驅(qū)動技術(shù)

伴隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻驅(qū)動技術(shù)近些年的發(fā)展速度也非常明顯，處于持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展階段。近兩年，石油天然氣領域正處于經(jīng)濟增幅狀態(tài)，在這樣的大環(huán)境之下，在TMEIC石油天然氣當中合理應用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)，具備顯著的經(jīng)濟效益以及社會效益。

1 高壓大容量電驅(qū)動技術(shù)

在以前，我國的電驅(qū)動技術(shù)并不是非常發(fā)達，在電力半導體方面的應用主要是在于晶閘管，同時在許多行業(yè)當中使用的過程中都存在質(zhì)量性的問題，并且對于環(huán)境、使用功能等方面都有著較高的局限性和約束性。與此同時，因為直流電動機本身的技術(shù)性問題，在推廣和應用的過程中會有較大的局限和約束，尤其是在一些特殊的環(huán)境之下無法合理應用。在80年代之后，雖然GTO等元件的技術(shù)發(fā)展非常突出，同時在許多行業(yè)當中均有所使用，其應用廣度較為理想，但是在性能方面仍然存在一定的缺陷，想要在變頻器的輸出端使用變壓器，仍然需要采用6KV或3KV的高壓電動機。

就當前而言，電力半導體功率的高壓化，大容量已經(jīng)有顯著的發(fā)展，GCT在性能方面有顯著的提升，例如以6KV的IGBT、6VK/6KA為標準的GCT在使用當中有明顯的優(yōu)勢。與此同時，在電路技術(shù)的方面而言，多電平性的Y接線的方式以及3電平電路的產(chǎn)品化獲得成果的應用，尤其是平滑性的電容器在發(fā)展方面有明顯的成果，例如在小型化的發(fā)展方面成果較為突出，對于變頻技術(shù)的發(fā)展有著顯著的推動效果。當前的交流變頻驅(qū)動設備劃分主要有三種，分別為單機驅(qū)動器、超大容量驅(qū)動系統(tǒng)以及自動生產(chǎn)用驅(qū)動器。

單一性的電驅(qū)動設備主要是應用在一些動力機械的產(chǎn)品當中，例如以風機以及水泵等為例，其在使用過程中可以借助矢量的控制能力實現(xiàn)使用的目的。同時也可以使用在一些擠壓機、攪拌機等在設備施工過程中力矩是恒定的壓力承載設備當中，實現(xiàn)對使用的需求達到滿足的面對。超大容量的驅(qū)動機因為在電容量方面的優(yōu)勢，其在行業(yè)應用中較為廣泛，尤其是以100MVA的超大容量驅(qū)動系統(tǒng)，在許多領域當中的應用不僅具備較高的經(jīng)濟性，同時還具備較高的使用深度和廣度，其電壓一般在8KV至6KV；自動生產(chǎn)線用驅(qū)動器。這一種驅(qū)動器主要是應用在鋼鐵以及造紙等生產(chǎn)線當中，因為這一些生產(chǎn)線會長時間的處于工作狀態(tài)，所以對于設備的工作強度要求比較苛刻，其在使用過程中具備控制性能、準確性較高的作用，其自動生產(chǎn)線主要是以驅(qū)動器的住回路作為運行功能，其穩(wěn)定性非常理想。

2 TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)

對于3電平的回路而言，一個使用器件主要是有以兩個串聯(lián)的方式為主，主要是說使用在一些直流回路的中間電位方面，能夠?qū)崿F(xiàn)對二極管的聯(lián)結(jié)目的。大容量變頻電驅(qū)動器的輸出最高可以實現(xiàn)3種電平，所以高次諧波的使用成本比較低，與多電平的變頻器使用功能以及使用需求基本相同，在電動機的力矩以及電源的諧波等方面具備較高的使用優(yōu)勢，在使用的過程中無需任何的額外措施，所以整體使用效益比較理想。對于IEGT的變頻器而言，因為其每一個單機容量最高可以達到8MVA，所以整體使用效率可以達到99%。相對而言，GCT的變頻器單機容量最大可以達到12MAV，所以使用效率基本能夠超過98%。對此，將結(jié)合使用兩種變頻器，能夠?qū)⑾到y(tǒng)制作成為多個參數(shù)的變頻器，例如32MAV、24MAV以及12MAV。在實際使用過程中，整個額定容量能夠獲得顯著的提升，這一種電機的冷卻方式為水冷，所以在整個設備的結(jié)構(gòu)較為簡單，同時經(jīng)濟性與環(huán)保性也比較理想。

大容量的電驅(qū)動系統(tǒng)在使用廣度方面非常理想，其主要是以電動機來替換以往的燃氣輪機，并且借助驅(qū)動大容量的壓縮機，在使用過程中的功效比較高。在3臺單相變頻器連接之后，可以實現(xiàn)120MVA的驅(qū)動系統(tǒng)，IEGT變頻器當中單機容量最高能夠達到20MAV,同時在并聯(lián)之后甚至可以建造一個80MVA的驅(qū)動系統(tǒng)。在過程中的經(jīng)濟性比較顯著，定期檢修的額定時間比較長，在運行過程中的磨損損失不大，運行操作也相當簡單。

3 結(jié)語

綜上所述，近些年，關于TMEIC石油天然氣的創(chuàng)新研究不斷增多，其中有一大部分是關于大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)的研究，但是大多數(shù)研究都是基于理論探討的結(jié)果。對此，在實際的應用過程中，需要從經(jīng)濟成本、工作效能等方面進行探討，從而真正將TMEIC石油天然氣當中合理應用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)，從而推動石油天然氣領域獲得長遠性發(fā)展。

[1]汪朝暉,甘家福.大型壓縮機電驅(qū)動的技術(shù)對策及經(jīng)濟性分析[J].化肥設計,2015,(01):17-20.

[2]朱奇先,楊新恩.電驅(qū)動鉆機傳動模式及電源配置的研究[J].電氣應用,2011,(16):73-79.

[3]增田博之,陶山愛一.TMEIC石油/天然氣用大容量變頻電驅(qū)動技術(shù)[J].電氣時代,2006,(06):78-81.

劉國剛（1987-）男，漢族，湖南邵陽人，助理工程師，主要從事電氣工作。