输送天然气的SIMOVERT I交流驱动变频器

　　输送天然气的SIMOVERTI交流驱动变频器文/冯鑫在过去的三年里。由于美国东部地区对天然气的需求曰益增长。各输气公司纷纷增加新的天然气管线。用以把美国西部和加拿大山区的天然气源源不断地送往东部。PonyExpress管线是一条由输油管线改造而成的输气管线。这条管径为20英寸的PonyExpress管线长达500英哩（800km）。设计能力为每天输送2.3亿立方英尺的天然气。为使输气管线在特定的压力下输送天然气。就要求在沿管线的5个站上安装50.000HP（37.3MW）往复式压缩机。其中，两个站配备燃汽发动机，而其他三个站则配备电力驱动器。除了实用燃气发动机外。该输气管线还采用电机来驱动往复式压缩机以输送天然气。这些电机均由西门子公司的空冷式系统SIMOVERTI电流源型交流驱动器供电。

　　电力解决方案西门子公司的能源和自动化部被选中来实施这套电力解决方案。西门子公司全权负责整个电力系统的工程和设计。

　　包括从与电网的相接开始一直到压缩机的电机。总共为6台5500HP往复式压缩机电机配备了电力驱动器。其中3套系统安装在Sterling站（科罗拉多州）。并与连接115kVWAPA输电网上的一个20MVA子电站相接，其余两套系统在LaBonte（怀俄明州）。另一套系统则在Casper（怀俄明州）。

　　脉冲宽度调制驱动系统在本应用中。西门子公司使用了公司新研制的GTOSIMOVERTIPWM空冷脉冲宽度调制）。该变频器设计为能够连续控制感应电机的速度。脉冲宽度调制连同变频器输出端的滤波器。使变频器输出的电压和电流几乎为正弦波形。这就意味着电机的尺寸不必过大。使用标准的4.16kW电机即可。该驱动变频器设计应用于压缩机时。还有个特点。即该驱动器能够工作于同步频率（如涡轮压缩机）之上。电机的*大频率可达130Hz，这样就不再需要中间的传动装置了。

　　功率单元无谐波。操作可靠为了减少谐波和干扰反馈到供电线路上。在驱动变频器输入端使用了个12-脉冲电路。

　　直流连接整流器使电网和变频器的负载部分相隔离。起到平滑电流的作用。并在出现故障时。限制直流环路的电流的增长率。GT0（GateTurn-Off）功率半导体用于负载端的逆变器中。其功能是产生三相变频以及感应电机所需的电流。

　　脉冲宽度调制与驱动变频器的输出滤波器一起。为电机各端提供几乎正弦的电压和电流。这就是为什么电机的尺寸不必过大，以及区别于其它驱动变频器的地方。

　　半导体闸流管和GT0半导体模块安装在钢壳机柜中。每个模块都由带若干散热槽并彼此间留有空隙的半导体栈。

　　缓冲器电路和门控装置所组成。这些半导体很容易移走，因此当发生故障时可以在几分钟内将它们替换好。

　　系统用来控制SIMOVERTI电流型交流驱动变频器。从功能范围和灵活性方面来讲。SIMADYND是为控制、可视化以及诊断大型驱动器而设计的控制系统。

　　美国生产的电机用于驱动压缩机的5500HP电机是由西门子公司在美国俄亥俄州Norwood的工厂生产的。该电机的尺寸是根据需要而定的，因此可以提供速度范围为600RPM*1200RPM的Dresser-Rand往复式压缩机所需的常值转矩。交流驱动器的设计中，考虑到了经计算得出的由往复式压缩机操作所产生的脉冲电流的大小。

　　每台电机都在定子绕组中和每一台滑动轴承上安装了双PT-100RTD温度传感器。并安装了一套BentleyNevada振动监视系统。用来检测机械驱动管快速安装用的电气室一E-house.为了方便驱动器在压缩机现场的安装。驱动器被安装在称为集装箱式电气室中。所有连接均预先检查好。电机控制中心（MCC）也安装在E-house中。它为驱动变频器和消防系统供应480V的辅助电源。

　　E-house装运之前在Alpharetta车间进行了测试，包括功率部件的启动（bum-in）测试。以及综合性的开环和闭环控制功能检验。在*后装运之前。E-houses同其外部安装的冷却系统相连并通过了测试。

　　为了方便快速的安装。所有驱动器都安装在E-house中。于是能安装在预先建造好的基座上。经过精心规划。由西门子公司供应的所有装置都在客户规定的时间一1997年10月底交货运行。*JE作者单位：西门子公司（责任编辑赵秀娟>