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摘 要 保德煤层气工程选用的是10×104m3/d螺杆压缩机，采用变频调节和滑阀调节两种流量调节方式。但在实际生产过程中，压缩机变频启动存在一定的问题。本文就保2集气站螺杆压缩机变频一拖二启动问题进行分析并提出解决方案，为后续煤层气工程压缩机启动及调节方式的选取提供理论依据。
关键词 螺杆压缩机 变频启动
一 现状
保2集气站位于山西省忻州市保德县，设计规模50×104m3/d。该站配置三台10×104m3/d的螺杆式压缩机组。投产初期，集气规模已达到7～9×104m3/d，一年后规模达到约40×104m3/d。因此，螺杆压缩机一直维持在高负载运行工况。该站选用的螺杆压缩机为变频电机，可采用滑阀调节和变频调节两种方式，目前主要通过变频调节流量。但螺杆压缩机的启动存在以下问题：
保2集气站配置的三台螺杆压缩机中，1#螺杆压缩机（下文简称1#机）采用变频启动，2#、3#螺杆压缩机（下文简称2#、3#机）采用变频一拖二启动。现场运行过程中，先变频启动2#机，然后切到工频运行，可以再变频启动3#机；但如果首先变频启动3#机，由于3#机无工频运行回路，导致2#机无法变频启动。
二 原因分析
2.1 技术协议环节
根据螺杆压缩机组技术协议要求：“5.2 每台压缩机的变频柜和MCC配电柜成橇由压缩机供货商供应，变频柜为非防爆放置于电仪控制室，MCC柜防爆等级为ExdⅡ BT4，两台机组带变频器，另外一台机组不带变频器；带变频器的两台机组中一台机组变频器一拖一，另外一台机组的变频器除拖动本机组电机外，还拖动不带变频器机组的电机。业主提供每台压缩机组的主电机供电电源（6kV）和MCC柜总供电电源（380V），以及一拖二压缩机橇之间的主电机电缆。供货商负责橇内部的所有接线，业主提供每台压缩机组的6kV主供电源及低压电源电缆。”
以上内容中要求，“另外一台机组的变频器（2#机变频）除拖动本机组电机（2#机）外，还拖动不带变频器机组的电机（3#机）”，但其未交待启动先后顺序问题。
2.2 一拖二启动原理环节
1）一拖二带旁路自动切换柜（安装于3#机电仪控制室）：内置1个真空断路器、3个真空接触器、综保、CT、PLC等。此系统由高压开关、一拖二带旁路切换柜（图中虚线内部分），2#机、3#机，高压变频器组成。其中一拖二带旁路自动切换柜和高压变频器由厂家提供。
2）QF1、KM2有電气互锁，两个只能合一个。柜子的柜门都有高压闭锁，高压电上电后，柜门就会被电磁锁自动锁死，除非用专用的钥匙，不能打开柜门。
3）运行方式：
以上设计弊端是，只能先变频启动2#机，切到工频后再启动3#机；反之则不行（3#机无工频切换），因此造成现场问题的出现。
三 改造方案
3.1 方案一
3#机增加工频切换柜。3#机电仪控制室目前有空余盘柜位置，新增加真空断路器QF2并与KM3做电气互锁，实现3#机工频旁路运行，则可实现变频一拖二启动。
以上过程由柜内PLC控制，QF1下口加CT，柜内配综保，用于2#机工频运行时的保护；QF2下口加CT、PT，柜内配综保，用于3#机工频运行时的保护。
3.2 方案二
原来的2#和3#机组电仪控制室不做改造，在非防爆区域对2#机组增加一个单独的带旁路运行的变频柜，实现2#和3#机组的独立控制。新增电仪控制室为橇装设备，外形尺寸长×宽×高=7000×3600×3100mm，内部配套照明、通风、温度检测等辅助配套设备，图4为新增电控制室外形图。
3.3 优缺点对比
四 结论及建议
综合考虑，方案一是可以通过合理的生产运行方案最大限度减小对生产的影响，而且变频一拖多在技术和应用上都是成熟的。因此，建议采用方案一改造方式。
对于后续保5、保6集气站建设，由于投产前期气量较小，按照各站压缩机配置方案（三台螺杆机+一台往复机），结合租赁发电特性（系统容量小，电网耐冲击能力差），建议1#螺杆压缩机采用变频调节方式（变频器+变频电机），2#、3#螺杆压缩机采用变频启动方式（变频器+工频电机），往复压缩机采用变频启动方式。
关键词 螺杆压缩机 变频启动
一 现状
保2集气站位于山西省忻州市保德县，设计规模50×104m3/d。该站配置三台10×104m3/d的螺杆式压缩机组。投产初期，集气规模已达到7～9×104m3/d，一年后规模达到约40×104m3/d。因此，螺杆压缩机一直维持在高负载运行工况。该站选用的螺杆压缩机为变频电机，可采用滑阀调节和变频调节两种方式，目前主要通过变频调节流量。但螺杆压缩机的启动存在以下问题：
保2集气站配置的三台螺杆压缩机中，1#螺杆压缩机（下文简称1#机）采用变频启动，2#、3#螺杆压缩机（下文简称2#、3#机）采用变频一拖二启动。现场运行过程中，先变频启动2#机，然后切到工频运行，可以再变频启动3#机；但如果首先变频启动3#机，由于3#机无工频运行回路，导致2#机无法变频启动。
二 原因分析
2.1 技术协议环节
根据螺杆压缩机组技术协议要求：“5.2 每台压缩机的变频柜和MCC配电柜成橇由压缩机供货商供应，变频柜为非防爆放置于电仪控制室，MCC柜防爆等级为ExdⅡ BT4，两台机组带变频器，另外一台机组不带变频器；带变频器的两台机组中一台机组变频器一拖一，另外一台机组的变频器除拖动本机组电机外，还拖动不带变频器机组的电机。业主提供每台压缩机组的主电机供电电源（6kV）和MCC柜总供电电源（380V），以及一拖二压缩机橇之间的主电机电缆。供货商负责橇内部的所有接线，业主提供每台压缩机组的6kV主供电源及低压电源电缆。”
以上内容中要求，“另外一台机组的变频器（2#机变频）除拖动本机组电机（2#机）外，还拖动不带变频器机组的电机（3#机）”，但其未交待启动先后顺序问题。
2.2 一拖二启动原理环节
1）一拖二带旁路自动切换柜（安装于3#机电仪控制室）：内置1个真空断路器、3个真空接触器、综保、CT、PLC等。此系统由高压开关、一拖二带旁路切换柜（图中虚线内部分），2#机、3#机，高压变频器组成。其中一拖二带旁路自动切换柜和高压变频器由厂家提供。
2）QF1、KM2有電气互锁，两个只能合一个。柜子的柜门都有高压闭锁，高压电上电后，柜门就会被电磁锁自动锁死，除非用专用的钥匙，不能打开柜门。
3）运行方式：
以上设计弊端是，只能先变频启动2#机，切到工频后再启动3#机；反之则不行（3#机无工频切换），因此造成现场问题的出现。
三 改造方案
3.1 方案一
3#机增加工频切换柜。3#机电仪控制室目前有空余盘柜位置，新增加真空断路器QF2并与KM3做电气互锁，实现3#机工频旁路运行，则可实现变频一拖二启动。
以上过程由柜内PLC控制，QF1下口加CT，柜内配综保，用于2#机工频运行时的保护；QF2下口加CT、PT，柜内配综保，用于3#机工频运行时的保护。
3.2 方案二
原来的2#和3#机组电仪控制室不做改造，在非防爆区域对2#机组增加一个单独的带旁路运行的变频柜，实现2#和3#机组的独立控制。新增电仪控制室为橇装设备，外形尺寸长×宽×高=7000×3600×3100mm，内部配套照明、通风、温度检测等辅助配套设备，图4为新增电控制室外形图。
3.3 优缺点对比
四 结论及建议
综合考虑，方案一是可以通过合理的生产运行方案最大限度减小对生产的影响，而且变频一拖多在技术和应用上都是成熟的。因此，建议采用方案一改造方式。
对于后续保5、保6集气站建设，由于投产前期气量较小，按照各站压缩机配置方案（三台螺杆机+一台往复机），结合租赁发电特性（系统容量小，电网耐冲击能力差），建议1#螺杆压缩机采用变频调节方式（变频器+变频电机），2#、3#螺杆压缩机采用变频启动方式（变频器+工频电机），往复压缩机采用变频启动方式。