西气东输工程20 MW-2 P电动机转子系统临界转速计算
2014,41(11)产品介绍?EMCA ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
西气东输工程20MW-2P电动机
转子系统临界转速计算
朱常兴1,2,一王殿友1,2,一朱常权2,一王晓文2
(1.佳木斯电机股份有限公司北京研发中心,北京一100070;
2.国家防爆电机工程技术研究中心,黑龙江佳木斯一154002)
一一摘一要:采用传递矩阵法对西气东输管道工程天然气压缩机用20MW-2P电动机转子系统进行了分析,详细阐述了复杂转子结构的模型等效方法和数值处理过程,通过将临界转速计算结果与西气东输工程现用西门子电动机的数据进行了对比分析,验证了该转子系统临界转速计算的准确性,同时也表明研发的20MW-2P 电动机转子临界转速满足西气东输管道工程的技术要求,为产品开发提供了参考三
关键词:临界转速;西气东输工程;传递矩阵法
中图分类号:TM32一一文献标志码:A一一文章编号:1673-6540(2014)011-0059-04
Rotor Critical Speed Calculation of20MW-2P Motor Used in
West-East Gas Pipeline Project
ZHU Changxing1,2,一WANG Dianyou1,2,一ZHU Changquan2,一WANG Xiaowen2
(1.Beijing R&D Center of Jiamusi Electric Machine Co.,Ltd.Beijing100070,China;
2.National Engineer Research Center of Explosion-Proof Motor,Jiamusi154002,China)
Abstract:The rotor of20MW-2P motor is analyzed by transfer matrix method,and the motor is used in natural gas compressor in west-east gas pipeline project,the model equivalent and numerical treatment of complex structure are discussed in detail.The calculation result is compared with the data from siemens motors which are using in west-east gas pipeline project,and the accuracy of the calculation method is verified.The calculation result shows that the rotor critical speed of20MW-2P motor meets the technical requirements.
Key words:critical speed;west-east gas pipeline project;transfer matrix method
0一引一言
西气东输管道工程西起新疆塔里木,终至上
海,贯通我国东西三管道干线全长约3900km,设
计年输气量170?108m3,管径为?1016mm,设
计压力10MPa三沿线建有22座压气站,其驱动
方式有燃气轮机驱动压缩机和中压变频调速电机
驱动压缩机(简称电驱),分别在玉门二蒲县二郑
州二淮阳压气站共建有7套电驱机组[1-3]三
西气东输的电驱机组的变频驱动系统由德国
Siemens系统集成,采用电流源型负载换相式中压
变频器和2极防爆型中压无刷励磁高速同步电动
机,双Y型绕组接线,正压通风防爆,转速范围为
3120~4800r/min,最高转速为5040r/min,与
压缩机直联驱动[1]三
由于建设之初采用了大量的进口设备,设备
维护和维修成本均较高,因而20MW-2P天然气
压缩机用电动机的国产化替代开发非常必要三该
电动机额定工作转速在一阶和二阶临界转速之
间,因而准确计算该电机转子系统临界转速对保
障电机安全长期运行非常必要[4-8]三
计算转子临界转速的方法主要有传递矩阵
法和有限元法[4,6,9]三本文采用了相对简单的
传递矩阵法对该转子系统的进行临界转速计
算三由于该转子系统较复杂,研究了复杂转子
模型等效和数值化处理方法,且将计算结果与
西气东输工程现用西门子电动机的数据进行
了对比分析三
95