TMEIC变频器在西气东输项目的应用

2019-2-13 11:02:56

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国家重点工程-西气东输二线工程是我国第一条引进境外天然气资源的大型管道工程,对于优化我国能源消费结构、缓解天然气供应紧张局面、提高天然气管网运营水平、推动物资 装备工业自主创新具有十分重大而深远的意义。该工程主供气源来自土库曼斯坦,主要目标市场为珠三角、长三角和中南地区。西气东输二线工程西起新疆的霍尔果 斯口岸,总体走向为由西向东、由北向南,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、湖北、湖南、江西、广东、广西、浙江、江苏、上海、安徽等14个省(区、 市),包括1条主干线和8条支干线,总长度9102公里,项目总投资1422亿元。主干线全长4843公里,采用X80级管线钢,管径1219毫米,设计 最高压力12兆帕,设计输气能力300亿立方米/年。西气东输二线工程是一条连接中亚进口气源和沿线中西部地区、华东、华南、长三角、珠三角用气市场的重要能源通道。

 

西气东输二线管道西段共设3座电驱压气站,分别是:乌鲁木齐压气站、瓜州压气站、永昌压气站。

TMEIC非常荣幸为3座电驱压气站提供12套相同的驱动系统(PDS),每套基本配置为:

1)20MVATMdrive-XL75系列5电平VSI(电压源)变频

2)18MW/5200rpm高速交流无刷防爆同步电机

3)配套的励磁和监控等辅助系统

 

TMEIC认为5电平VSI(电压源)变频直接驱动高速同步电机的方案为最优的解决方案。

TMEIC对自己的产品和技术有足够的信心,特别为此项目提供发货后5年的质量保证期,远长于一般的质量保证期限。

本次TMEIC方案驱动产品变频器为TMdrive-XL75系列,主要特点为:

● 36脉冲二极管整流,输入谐波极低,无需要输入滤波器

● 电压源技术,输入功率因数很高,无需额外的功率因数补偿装置

● 电压源技术从根本原理上就消除了电网可能发生谐振的基础

● 5电平拓扑结构,输出线电压为9电平,输出波形好,无需dv/dt滤波器

● 采用高压IEGT器件,5电平结构,无需功率器件直接串联或并联就可以输出20MAV/6000V等级

● 系统结构简单,效率很高

● 所用器件数量少,体积小,占地空间小

与传统的LCI系统相比较,TMEIC-TMdrive-XL75 5电平PDS系统主要有以下优点。

1) TMEIC的PDS系统由输入变压器、TMdrive-XL75变频器、同步电动机、控制和保护系统、励磁系统等组成。既不需要滤波装置和无功补偿装置,也不需要电机的dv/dt滤波装置,PDS系统整体构成简洁,可靠性高,效率高,功率因数高。此方案是当今大容量变频驱动先进技术的代表和发展趋势。

2) TMEIC-TMdrive-XL75采用36脉冲整流的VSI变频装置发生的输入侧谐波含量很小,无需滤波装置即可满足相关国家标准。可以减少需要空调的建筑面积,减小用户的初期土建投资和PDS整体的运营成本。同时PDS系统的简洁性方便了用户的生产维护工作。

3) TMEIC-TMdrive-XL75为5电平的VSI的输出波形接近正谐波,谐波含量小,对电机友善。这点大幅度减小了电机输出力矩的脉动,可以使负载机械更加安定运行。

4) TMEIC-TMdrive-XL75 VSI变频驱动系统本身的功率因数高,一般无需设无功补偿装置,原理上其功率因数不可能超前。LCI则有谐波大,功率因数低等问题,需要滤波和无功补偿装置。尤其在转速,负载变化运行的情况下,静态补偿难度高,很难彻底解决问题。

5) 如果将来电网短路容量发生变化,LCI系统的滤波系统需要重新调整。

6) TMEIC-TMdrive-XL75 VSI电压源的变频器还可以避免同步电机的特殊设计,可以尽量简化电机的选型,电机生产的厂家不受到限制。

7) TMEIC PDS总体效率很高




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