Известно, что газоперекачивающие агрегаты, задающие движение голубого топлива по магистральным газопроводам, комплектуются в основном двумя типами двигателей – газотурбинными и электрическими. Первые применяются наиболее массово, тогда как вторые составляют на компрессорных станциях ПАО «Газпром» менее 20 процентов, и в основном это уже достаточно возрастные машины. Однако электропривод рано сбрасывать со счетов. Энергетическая политика государства сегодня заставляет нашу отрасль становиться все более экономной к потреблению ресурсов и экологически нейтральной. А в этом плане у электрического ГПА просто нет равных.
О том, как такие агрегаты внедрялись на нашей трассе, о их преимуществах и перспективах мы поговорили с главным энергетиком предприятия Андреем Жеребцовым.
«Золотой век» электропривода
Интересно, что перспективность электропривода разглядели еще во времена СССР, в 60–70-е годы прошлого века – в то самое время, когда начали массово строиться протяженные газовые магистрали. Один из главных его плюсов видели в том, что он, в отличие от газотурбинного, не расходует природный газ, который перекачивает; тогда как газовые турбины сжигают до 15% транспортируемого по трубе топлива. Считалось, что нужно вводить как можно больше электроприводных цехов везде, где есть такая возможность, где имеются доступные и мощные источники энергии. На этот счет даже было соответствующее постановление правительства.
Наша газовая магистраль «Уренгой – Челябинск» проектировалась с учетом этих требований, именно поэтому наряду с газотурбинными у нас имеются и электроприводные цеха. Причем нетрудно заметить, что они в определенном порядке чередуются. Как объясняет Андрей Жеребцов, это связано с наличием доступных на тот момент источников электроэнергии в регионе, а также со стремлением сделать функционирование газопровода более надежным, обеспечив переменный режим работы газотурбинных установок и электродвигателей.
– Здесь учитывалось многое: существующие технические и технологические решения, обеспечение оптимальных технических и экономических показателей; наличие, уровень и перспективы развития региональных энергетических систем. И, на мой взгляд, принятые решения на момент их реализации были весьма оптимальными, – говорит он.
КС «Аганская» была первой
– История эксплуатации электропривода на нашем предприятии начинается с 1979 года, когда на КС-3 «Аганская» были установлены первые электроприводные агрегаты. Линии электропередачи к ней протянули из Сургута, который расположен относительно недалеко и является мощнейшим энергогенерирующим узлом.
В 1980 году были введены в эксплуатацию аналогичные компрессорные цеха на КС-5 «Южно-Балыкская», КС-9 «Тобольская» и КС-11 «Богандинская», а в 1981 году – на КС-7 «Демьянская», – рассказывает Андрей Леонидович.
КС-3 «Аганская» – самая первая электроприводная станция на нашей трассе и самая северная. Дальше, на территорию ЯНАО, электропривод не продвинулся по вполне понятным причинам.
– Учитывая высокую мощность электропривода ГПА, компрессорные станции с электроприводными цехами располагают только в районах с достаточно развитой системой электроэнергетики. Логично, что данные системы находятся вблизи от мощных ГРЭС, ТЭЦ и т.д. Чего нельзя сказать о районах Крайнего Севера, которые на момент строительства компрессорных станций не располагали мощными узлами электрогенерации, – объясняет Андрей Жеребцов.
Любопытно, что в 1983 году, когда основная часть газопровода от Вынгапура до Челябинска была уже готова и работала, в сургутской газете «К победе коммунизма» вышла заметка, в которой рассказывалось о дальнейших перспективах применения электроприводных ГПА в наших местах. Журналист писал о том, что в Ленинграде разрабатывается новая модель мощного электродвигателя (25 МВт), который в будущем найдет широкое применение на газовых трассах Тюменского Севера, где уже скоро будет выстроено несколько ГРЭС.
Эти планы так и не воплотились в жизнь. Но сегодня с учетом проекта «Сила Сибири – 2» и перспектив строительства новых ниток к ним можно было бы снова вернуться.
Старый добрый СТД-12500
– Все электроприводные цеха ООО «Газпром трансгаз Сургут» оснащены двигателями одной модели – СТД-12500, который был спроектирован во второй половине 1960-х годов, – говорит Андрей Жеребцов. – На сегодняшний день у нас насчитывается 64 ГПА с данным приводом. Что можно сказать об этой машине? С точки зрения надежности и принятых технических решений это весьма качественный и опережающий свое время проект.
Данный электродвигатель отличается значительным запасом прочности и высокой ремонтопригодностью, что подтверждается его более чем 40-летней эксплуатацией в Обществе.
Примечательно, что СТД-12500 до сих пор производится, его изготавливают в городе Лысьва на заводе ООО «Электротяжмаш-привод».
Вообще же, если говорить об электроприводе в целом, его главные преимущества заключаются в том, что он сравнительно надежен и долговечен, обладает большим моторесурсом, может похвастать высоким КПД и мощностью, пожаробезопасностью и экономичностью. Ну и конечно, электроприводные ГПА более экологичны по отношению к газотурбинным. Их основным недостатком является слабая адаптация ГПА к переменным режимам работы газопровода, причина тому – постоянная частота вращения ротора электродвигателя. Однако этот минус можно нивелировать частотно-регулируемым преобразователем.
Эксплуатируя, модернизируем
– Частотно-регулируемый преобразователь, объединяющий в себе выпрямитель и инвертор, позволяет менять частоту напряжения и тем самым плавно регулировать параметры вращения двигателя. Его достоинства очевидны: это снижение электропотребления, увеличение срока службы оборудования, повышение КПД и большая точность управления процессами, – объясняет Андрей Жеребцов.
По его словам, активное внедрение частотных преобразователей на объектах ООО «Газпром трансгаз Сургут» началось еще в 1990-е годы. Сегодня они применяются на электроприводах обдува двигателей ГПА, приводах насосов агрегатов, котельного оборудования, систем водоснабжения, электроприводах вентиляторов АВО газа.
Кстати, с недавнего времени наши специалисты внедряют частотные преобразователи и на электроприводах АВО масла, и данная работа продолжается. То есть можно сказать, что парк электрооборудования Общества постоянно модернизируется, становится более современным, надежным и энергоэффективным.
– Развитие науки позволяет совершать прорывные открытия, а значит, разрабатывать передовые технологии, создавать новые материалы и производить более высокотехнологичное, энергоэффективное и надежное оборудование, которое в свою очередь дает возможность успешно решать в том числе и вопросы снижения энергопотребления при сохранении требуемых технологических и технических параметров, – продолжает Андрей Леонидович.
По его словам, в Обществе постоянно ведется работа по обеспечению оптимальной загрузки существующих мощностей, проводятся эксплуатационные испытания нового оборудования с повышенными энергетическими характеристиками, выявляются и устраняются «узкие места» на объектах энергохозяйства. Большое внимание уделяется и электрическим сетям.
– Сети электроснабжения можно сравнить с артериями человеческого организма: от их состояния непосредственно зависит надежность работы как объектов основного технологического режима транспорта газа, так и систем жизнеобеспечения. Соответственно, указанному направлению мы уделяем особое внимание. Так, за последние пять лет на предприятии заменено свыше 90 километров кабельных и воздушных линий, – говорит он.
Проходит время и то оборудование, которое уже имеет значительный физический износ и не соответствует современным требованиям, ремонтируется комплексно. Единственными несменяемыми «ветеранами» в энергохозяйстве предприятия остаются те самые богатыри-электроприводы, 12,5-мегаваттные СТД-12500. На вопрос, придут ли им на смену более современные и мощные машины и, вообще, будет ли расширяться электроприводный парк ГПА, Андрей Жеребцов отвечает:
– Сказать сложно. Замена любого оборудования целесообразна при наличии апробированных решений с более высокими техническими, энергетическими, экологическими характеристиками и рядом других параметров.
В плане современных отечественных регулируемых электроприводов большой мощности, сопоставимой с мощностью эксплуатируемых в Обществе либо выше и превосходящих по характеристикам, на сегодняшний день на рынке не присутствуют. Хотя разработки в данном направлении активно ведутся.
Но в одном можно быть точно уверенным, – заключает он, – электропривод в обозримой перспективе не потеряет своей актуальности. Он был и остается важнейшим источником механической энергии в газовой отрасли.
Дмитрий Карелин