劉國(guó)剛（西部管道酒泉輸油氣分公司，甘肅 酒泉 735000）

TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)分析

劉國(guó)剛（西部管道酒泉輸油氣分公司，甘肅 酒泉 735000）

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)近些年的發(fā)展速度相當(dāng)明顯，其主要表現(xiàn)在全新的變頻調(diào)速系統(tǒng)的裝置方面，在外形、效率以及性能等方面存在著明顯的優(yōu)勢(shì)。伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用越發(fā)廣泛。對(duì)此，本文詳細(xì)分析TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

TMEIC；石油天然氣；大容量；變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)近些年的發(fā)展速度也非常明顯，處于持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展階段。近兩年，石油天然氣領(lǐng)域正處于經(jīng)濟(jì)增幅狀態(tài)，在這樣的大環(huán)境之下，在TMEIC石油天然氣當(dāng)中合理應(yīng)用大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，具備顯著的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

1 高壓大容量電驅(qū)動(dòng)技術(shù)

在以前，我國(guó)的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)并不是非常發(fā)達(dá)，在電力半導(dǎo)體方面的應(yīng)用主要是在于晶閘管，同時(shí)在許多行業(yè)當(dāng)中使用的過程中都存在質(zhì)量性的問題，并且對(duì)于環(huán)境、使用功能等方面都有著較高的局限性和約束性。與此同時(shí)，因?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)本身的技術(shù)性問題，在推廣和應(yīng)用的過程中會(huì)有較大的局限和約束，尤其是在一些特殊的環(huán)境之下無法合理應(yīng)用。在80年代之后，雖然GTO等元件的技術(shù)發(fā)展非常突出，同時(shí)在許多行業(yè)當(dāng)中均有所使用，其應(yīng)用廣度較為理想，但是在性能方面仍然存在一定的缺陷，想要在變頻器的輸出端使用變壓器，仍然需要采用6KV或3KV的高壓電動(dòng)機(jī)。

就當(dāng)前而言，電力半導(dǎo)體功率的高壓化，大容量已經(jīng)有顯著的發(fā)展，GCT在性能方面有顯著的提升，例如以6KV的IGBT、6VK/6KA為標(biāo)準(zhǔn)的GCT在使用當(dāng)中有明顯的優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，在電路技術(shù)的方面而言，多電平性的Y接線的方式以及3電平電路的產(chǎn)品化獲得成果的應(yīng)用，尤其是平滑性的電容器在發(fā)展方面有明顯的成果，例如在小型化的發(fā)展方面成果較為突出，對(duì)于變頻技術(shù)的發(fā)展有著顯著的推動(dòng)效果。當(dāng)前的交流變頻驅(qū)動(dòng)設(shè)備劃分主要有三種，分別為單機(jī)驅(qū)動(dòng)器、超大容量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及自動(dòng)生產(chǎn)用驅(qū)動(dòng)器。

單一性的電驅(qū)動(dòng)設(shè)備主要是應(yīng)用在一些動(dòng)力機(jī)械的產(chǎn)品當(dāng)中，例如以風(fēng)機(jī)以及水泵等為例，其在使用過程中可以借助矢量的控制能力實(shí)現(xiàn)使用的目的。同時(shí)也可以使用在一些擠壓機(jī)、攪拌機(jī)等在設(shè)備施工過程中力矩是恒定的壓力承載設(shè)備當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)使用的需求達(dá)到滿足的面對(duì)。超大容量的驅(qū)動(dòng)機(jī)因?yàn)樵陔娙萘糠矫娴膬?yōu)勢(shì)，其在行業(yè)應(yīng)用中較為廣泛，尤其是以100MVA的超大容量驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在許多領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用不僅具備較高的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)還具備較高的使用深度和廣度，其電壓一般在8KV至6KV；自動(dòng)生產(chǎn)線用驅(qū)動(dòng)器。這一種驅(qū)動(dòng)器主要是應(yīng)用在鋼鐵以及造紙等生產(chǎn)線當(dāng)中，因?yàn)檫@一些生產(chǎn)線會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的處于工作狀態(tài)，所以對(duì)于設(shè)備的工作強(qiáng)度要求比較苛刻，其在使用過程中具備控制性能、準(zhǔn)確性較高的作用，其自動(dòng)生產(chǎn)線主要是以驅(qū)動(dòng)器的住回路作為運(yùn)行功能，其穩(wěn)定性非常理想。

2 TMEIC石油天然氣用大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)

對(duì)于3電平的回路而言，一個(gè)使用器件主要是有以兩個(gè)串聯(lián)的方式為主，主要是說使用在一些直流回路的中間電位方面，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二極管的聯(lián)結(jié)目的。大容量變頻電驅(qū)動(dòng)器的輸出最高可以實(shí)現(xiàn)3種電平，所以高次諧波的使用成本比較低，與多電平的變頻器使用功能以及使用需求基本相同，在電動(dòng)機(jī)的力矩以及電源的諧波等方面具備較高的使用優(yōu)勢(shì)，在使用的過程中無需任何的額外措施，所以整體使用效益比較理想。對(duì)于IEGT的變頻器而言，因?yàn)槠涿恳粋€(gè)單機(jī)容量最高可以達(dá)到8MVA，所以整體使用效率可以達(dá)到99%。相對(duì)而言，GCT的變頻器單機(jī)容量最大可以達(dá)到12MAV，所以使用效率基本能夠超過98%。對(duì)此，將結(jié)合使用兩種變頻器，能夠?qū)⑾到y(tǒng)制作成為多個(gè)參數(shù)的變頻器，例如32MAV、24MAV以及12MAV。在實(shí)際使用過程中，整個(gè)額定容量能夠獲得顯著的提升，這一種電機(jī)的冷卻方式為水冷，所以在整個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性也比較理想。

大容量的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在使用廣度方面非常理想，其主要是以電動(dòng)機(jī)來替換以往的燃?xì)廨啓C(jī)，并且借助驅(qū)動(dòng)大容量的壓縮機(jī)，在使用過程中的功效比較高。在3臺(tái)單相變頻器連接之后，可以實(shí)現(xiàn)120MVA的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，IEGT變頻器當(dāng)中單機(jī)容量最高能夠達(dá)到20MAV,同時(shí)在并聯(lián)之后甚至可以建造一個(gè)80MVA的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在過程中的經(jīng)濟(jì)性比較顯著，定期檢修的額定時(shí)間比較長(zhǎng)，在運(yùn)行過程中的磨損損失不大，運(yùn)行操作也相當(dāng)簡(jiǎn)單。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近些年，關(guān)于TMEIC石油天然氣的創(chuàng)新研究不斷增多，其中有一大部分是關(guān)于大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究，但是大多數(shù)研究都是基于理論探討的結(jié)果。對(duì)此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，需要從經(jīng)濟(jì)成本、工作效能等方面進(jìn)行探討，從而真正將TMEIC石油天然氣當(dāng)中合理應(yīng)用大容量變頻電驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而推動(dòng)石油天然氣領(lǐng)域獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)性發(fā)展。

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劉國(guó)剛（1987-）男，漢族，湖南邵陽(yáng)人，助理工程師，主要從事電氣工作。