Приводятся сведения о принципах построения, составе, режимах работы, характеристиках и применении электропривода для технологических установок трубопроводного транспорта углеводородного сырья. Изложены основные вопросы теории, даны сведения о механике и динамических свойствах электропривода. Приводятся данные о силовых полупроводниковых приборах, преобразователях электрической энергии, электродвигателях и системах управления регулируемых электроприводов. Рассмотрены вопросы энергосбережения, достигаемого при применении регулируемого электропривода. Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов, а также может быть полезна студентам механических и электротехнических специальностей и слушателям учебных центров повышения квалификации инженерно-технических работников нефтегазовой промышленности. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 5 Принятые сокращения 9 Глава 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ 11 1.1. Назначение, структура и функции электропривода 11 1.2. Уравнение движения электропривода 14 1.3. Механические характеристики электродвигателей 18 1.4. Механические характеристики рабочих машин 26 1.5. Традиционные способы пуска высоковольтных электродвигателей 28 1.6. Двигательный и тормозной режим работы электродвигателей 32 1.7. Способы регулирования скорости асинхронных короткозамкнутых и синхронных двигателей 37 1.8. Показатели качества регулирования скорости электопривода 41 1.9. Основные законы скалярного управления частотно-регулируемых электроприводов 44 1.10. Регулируемый электропривод с вентильным двигателем 49 1.11. Конструктивные исполнения электродвигателей 52 1.12. Характеристики турбомашины и гидравлической сети 57 Контрольные вопросы 63 Глава 2. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА И СХЕМОТЕХНИКА УСТРОЙСТВ СИЛОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 65 2.1. Элементная база современных устройств силовой электроники 65 2.2. Выпрямители 81 2.3. Инверторы 88 2.4. Преобразователи частоты 93 2.5. Высоковольтные преобразователи частоты для частотно-регулируемых электроприводов 100 2.6. Принцип действия и система управления устройства плавного пуска электродвигателей 102 2.7. Диаграмма изменения напряжения на зажимах статора двигателя. Основные способы управления, реализуемые устройствами плавного пуска 106 Контрольные вопросы 111 Глава 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ОБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА ГАЗА, НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ 112 3.1. Назначение и описание работы компрессорной станции магистрального транспорта газа 112 3.2. Технологическая схема и оборудование насосных перекачивающих станций магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов 117 Контрольные вопросы 120 Глава 4. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ АГРЕГАТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДО РОДНОГО СЫРЬЯ 122 4.1. Электродвигатели для привода центробежных нагнетателей 122 4.2. Электродвигатели для привода главных и подпорных насосов 135 Контрольные вопросы 143 Глава 5. ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЛАВНОГО ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 145 5.1. Ресурсосбережение, достигаемое при применении устройств плавного пуска и торможения электродвигателей 145 5.2. Устройства плавного пуска и торможения электродвигателей российского производства 148 5.3. Устройства плавного пуска и торможения электродвигателей зарубежных фирм 161 Контрольные вопросы 176 Глава 6. ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ ПЕРЕ КАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ 178 6.1. Общие сведения о современных частотно-регулируемых электроприводах 178 6.2. Особенности применения регулируемых электроприводов для газоперекачивающих и нефтеперекачивающих агрегатов 186 6.3. Частотно-регулируемые электроприводы российских фирм-изготовителей 192 6.4. Преобразователи частоты концерна ABB 200 6.5. Преобразователи частоты фирмы "Siemens" 209 6.6. Преобразователи частоты фирмы "Allen Bradley" 213 6.7. Частотно-регулируемый электропривод с многоуровневым инверто ром преобразователя частоты 216 6.8. Сравнительные характеристики электрического и газотурбинного приводов перекачивающих агрегатов 222 Контрольные вопросы 225 Глава 7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ ПЕРЕКАЧИ ВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА 227 7.1. Энерго- и ресурсосберегающий эффект, достигаемый при применении частотно-регулируемого электропривода для перекачивающих агрегатов 227 7.2. Коэффициент мощности электроустановки с преобразователем электрической энергии 231 7.3. Обеспечение электромагнитной совместимости электроприводов с системой электроснабжения 234 Контрольные вопросы 239 Об авторах 240 Список литературы 243