Преобразователи частоты для насосного оборудования

Компания завершает подготовку к отгрузке четырех комплектов преобразователей частоты (ЧРП), предназначенных для управления насосным оборудованием в составе технологической линии перекачки водо‑метанольного раствора (ВМР) для ООО «Газпром добыча Иркутск». Оборудование изготовлено с учётом специфики технологического процесса и жёстких требований к надёжности, точности регулирования и интеграции в общую систему управления объектом.

Основные параметры оборудования

Задача электропривода — обеспечить корректный запуск и стабильную работу насосного агрегата в широком диапазоне режимов. Для этого требуется плавное регулирование частоты вращения в интервале от 10 до 60 Гц, а также точное поддержание заданных параметров работы. Номинальная скорость вращения вала электродвигателя составляет 3000 об/мин, при этом допустимая погрешность регулирования частоты вращения — не более 0,1 % во всём рабочем диапазоне. Приводной электродвигатель — асинхронный, мощностью 110 кВт, с номинальным током статора 201 А и напряжением 400 В. КПД двигателя достигает 93,5 %, а коэффициент мощности — 0,92. Двигатель рассчитан на перегрузку до 120 % от номинального значения в течение 20 секунд, что важно для преодоления пиковых нагрузок в момент пуска или при изменении характеристик перекачиваемой среды.

Преобразователь частоты спроектирован под эти параметры и обладает следующими ключевыми характеристиками:

номинальный ток — 250 А;
номинальная полная мощность — 160 кВА;
диапазон регулирования выходной частоты — 10–60 Гц;
перегрузочная способность — до 150 % в течение 60 секунд;
КПД в номинальном режиме — не менее 97,5 %;
вид управления — векторный бездатчиковый.

Конструктивно преобразователь выполнен в шкафном исполнении для напольной установки (габариты — не более 800×600×2265 мм). Предусмотрено воздушное охлаждение, а также комплекс встроенных элементов коммутации: вводной автоматический выключатель, контакторы (вводной, выходной, шунтирующий) — это позволяет реализовать режим байпаса и синхронный переход при переключении питания электродвигателя.

Интеграция и управление

Преобразователь интегрируется в общую систему автоматизации по протоколу Modbus RTU. Для обмена данными предусмотрены 2 дискретных и 2 аналоговых входа/выхода с сигналом 4–20 мА. Встроенный ПИД‑регулятор позволяет автоматически поддерживать заданные технологические параметры без участия оператора.

Управление возможно в нескольких режимах:

ручное — с пульта управления;
автоматическое — по технологическому параметру;
от АСУ ТП.

Для удобства настройки и мониторинга предусмотрен выносной пульт управления на базе ПК/ноутбука с соответствующим ПО, а также встроенный аварийный регистратор, фиксирующий до 16 графиков параметров с точностью 20 мкс.

Надёжность и защита

Особое внимание уделено системе защит: преобразователь оснащён полным набором функций для предотвращения аварийных ситуаций — от токовых отсечек и контроля фаз до защит от перегрева, перенапряжений, отказа системы охлаждения и несанкционированного доступа. Реализована функция автоматического подхвата электродвигателя на выбеге при провалах напряжения — без применения дополнительного оборудования.

Дополнительно предусмотрены сетевой и моторный дроссели для снижения гармонических искажений и улучшения качества выходного напряжения. Суммарный коэффициент гармонических составляющих не превышает 5 % в течение 95 % времени интервала в одну неделю.