Развитие методов оценки технического состояния электродвигателей газоперекачивающих агрегатов

std-12500

Предлагаем Вашему вниманию автореферат диссертации Бабичева Сергея Александровича на соискание ученой степени кандидата технических наук, которую автор защитил в 2012 году.

Актуальность исследования. В последнее время, после ряда крупных техногенных аварий на опасных производственных объектах (ОПО), многочисленными нормативными документами установлены требования по оснащению их оборудования системами мониторинга для контроля состояния, диагностирования и прогнозирования ресурса. В соответствии с Федеральным законом РФ «О промышленной безопасности» компрессорные станции (КС) магистральных газопроводов (МГ) являются опасными производственными объектами. Большинство газоперекачивающих агрегатов (ГПА), эксплуатируемых на КС ОАО «Газпром», выработали нормативный срок эксплуатации или близки к этому. К оборудованию ОПО с истекшим нормативным сроком эксплуатации предъявляются особые требования по контролю технического состояния и продлению сроков безопасной эксплуатации.

В ОАО «Газпром» активно ведутся работы по созданию и внедрению систем мониторинга и прогнозированию технического состояния интегрированных в системы автоматического управления (САУ) ГПА. Такие системы развиты для газотурбинных ГПА (ГГПА) и в меньшей степени для электроприводных ГПА (ЭГПА). Существующие системы мониторинга и прогнозирования технического состояния ЭГПА построены по тем же принципам (и, как правило, теми же разработчиками), что и системы для ГГПА. В них основной акцент делается на механические узлы и элементы ЭГПА, практически отсутствуют системы мониторинга и современные методы оценки технического состояния приводных высоковольтных синхронных двигателей (ПВСД).

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

  1. Систематизированные результаты статистических исследований неисправностей и отказов элементов оборудования ЭГПА с объективным анализом причин аварий и возможностей повышения ресурса.
  2. Оценки статистических закономерностей влияния основных эксплуатационных факторов на наработку до отказа изоляции ПВСД.
  3. Структура и алгоритм системы мониторинга, позволяющие предотвращать режимы работы ПВСД, приводящие к ускоренному износу изоляции.
  4. Методика разработки нечеткой модели прогнозирования наработки до отказа ПВСД в зависимости от значений основных эксплуатационных факторов.

Для определения текущего технического состояния изоляции ПЭВД, использованы приборы TGA-B фирмы IRIS POWER (Канада), позволяющие в режиме реального времени проводить измерение уровня, интенсивности и фазового распределения частичных разрядов (ЧР) в каждой фазе электродвигателя.

На основе методики прогнозирования разработанной в третьей главе, в системе MATLAB 7.11, создана модель прогнозирования отказов изоляции ПЭВД, позволяющая вычислять значение наработки до отказа, при различных значениях наиболее характерных эксплуатационных факторов. Выполнена экономическая оценка последствий отказов ПЭВД при выходе из строя обмотки статора. Установлено, что основной составляющей ущерба является повышение вероятности срыва планового задания КЦ при длительном нахождении в ремонте ЭГПА.

В результате расчетов установлено, что для КЦ с семью ЭГПА (четыре в работе, два в резерве и один в плановом ремонте), вероятность срыва выполнения планового задания по перекачке газа при внезапном аварийном отказе и длительном простое ЭГПА из-за повреждения изоляции статора ПЭВД, Pнпз = 0,15. Вероятностный ущерб в этом случае Унпз = 45,2 млн.руб./год. Внедрение разработанных мероприятий по мониторингу технического состояния ПЭВД позволяет сократить время простоя ЭГПА в среднем до 2160 час./год. При этом вероятность срыва планового задания, составит Pнпз = 0,08, что приводит к снижению ожидаемого ущерба в 1,9 раза (Унпз = 24 млн.руб./год). Внедрение разработанных методов мониторинга технического состояния позволяет в среднем в 4 раза сократить время нахождения ЭГПА в ремонте и на 30-50% затраты на капитальный ремонт ПВСД.

Полный текст автореферата диссертации можно скачать здесь.

Ссылка на источник