TY - JOUR

T1 - Оценка теплового состояния электродвигателей переменного тока компрессорных станций магистральных газопроводов

AU - Ziuzev, Anatoliy M.

AU - Kryukov, Oleg V.

AU - Metelkov, Vladimir P.

AU - Mikhalchenko, Sergey G.

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Актуальность исследования обусловлена необходимостью оснащения системами мониторинга основного технологического оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов. Эти системы должны обеспечивать достоверную оценку текущего технического состояния компрессорных станций и прогнозировать его динамику на интервале между измерениями. Информации, получаемой с датчиков, не всегда достаточно для такого прогнозирования, что обуславливает необходимость использования подходов, основанных на моделировании.Цель: выявить возможности мониторинга теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока аналитическими методами и методами моделирования с использованием информации, полученной с датчиков температуры.Объекты: двигатели переменного тока электроприводных газоперекачивающих агрегатов.Методы: аналитические методы, а также моделирование с использованием термодинамических моделей электродвигателя на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами.Результаты. Аналитическим путем получены соотношения, позволяющие выполнить приближенную оценку теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока на основе трехмассовой тепловой схемы. Приведены результаты моделирования на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами нагрева обмотки статора крупного электродвигателя переменного тока с радиальными каналами охлаждения. Показано, что этот подход позволяет получить распределение температуры вдоль обмотки в аксиальном направлении, что дает возможность сравнительно точно оценить тепловое состояние обмотки, избежав использования очень требовательных к вычислительным ресурсам подходов на основе метода конечных элементов и вычислительной потоковой динамики. Предложено использование остаточного термического ресурса обмотки статора для прогнозирования ориентировочного срока ее службы на основе информации о температуре обмотки, получаемой с термодатчиков или из термодинамической модели.

AB - Актуальность исследования обусловлена необходимостью оснащения системами мониторинга основного технологического оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов. Эти системы должны обеспечивать достоверную оценку текущего технического состояния компрессорных станций и прогнозировать его динамику на интервале между измерениями. Информации, получаемой с датчиков, не всегда достаточно для такого прогнозирования, что обуславливает необходимость использования подходов, основанных на моделировании.Цель: выявить возможности мониторинга теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока аналитическими методами и методами моделирования с использованием информации, полученной с датчиков температуры.Объекты: двигатели переменного тока электроприводных газоперекачивающих агрегатов.Методы: аналитические методы, а также моделирование с использованием термодинамических моделей электродвигателя на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами.Результаты. Аналитическим путем получены соотношения, позволяющие выполнить приближенную оценку теплового состояния обмотки статора крупных электродвигателей переменного тока на основе трехмассовой тепловой схемы. Приведены результаты моделирования на основе тепловых схем с сосредоточенными параметрами нагрева обмотки статора крупного электродвигателя переменного тока с радиальными каналами охлаждения. Показано, что этот подход позволяет получить распределение температуры вдоль обмотки в аксиальном направлении, что дает возможность сравнительно точно оценить тепловое состояние обмотки, избежав использования очень требовательных к вычислительным ресурсам подходов на основе метода конечных элементов и вычислительной потоковой динамики. Предложено использование остаточного термического ресурса обмотки статора для прогнозирования ориентировочного срока ее службы на основе информации о температуре обмотки, получаемой с термодатчиков или из термодинамической модели.

KW - AC electric motors

KW - Compressor station

KW - Gas pumping units

KW - Stator winding insulation

KW - Thermal circuits with lumped parameters

KW - Thermal insulation resource

KW - Thermodynamic model

KW - Trunk gas pipeline

KW - AC electric motors

KW - MODELS

KW - Trunk gas pipeline

KW - compressor station

KW - gas pumping units

KW - stator winding insulation

KW - thermal circuits with lumped parameters

KW - thermal insulation resource

KW - thermodynamic model

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85100292989&partnerID=8YFLogxK

UR - https://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=tsmetrics&SrcApp=tsm_test&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&KeyUT=000614604900009

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44639147

U2 - 10.18799/24131830/2021/1/3002

DO - 10.18799/24131830/2021/1/3002

M3 - Статья

AN - SCOPUS:85100292989

VL - 332

SP - 88

EP - 96

JO - Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering

JF - Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, Geo Assets Engineering

SN - 2500-1019

IS - 1

ER -