襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們： 對于高壓電機(jī)，特別是大容量高壓電動(dòng)機(jī)，首要問題就是電機(jī)的啟動(dòng)，及電機(jī)啟動(dòng)方式的選擇，電機(jī)啟動(dòng)方式有好幾種，在這里介紹幾種目前最常用的幾種啟動(dòng)方式，供大家參考，以便能夠做出更好的選擇：
常用高壓電機(jī)啟動(dòng)方式
直接啟動(dòng)
直接啟動(dòng)就是在全電壓條件下直接啟動(dòng)電機(jī)。如果電網(wǎng)條件允許, 可以采用直接啟動(dòng)。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中往往由于電網(wǎng)容量有限, 很少采用直接啟動(dòng)。由于采用直接啟動(dòng)時(shí), 啟動(dòng)電流大, 使電壓下降幅度較大, 對于供電系統(tǒng)有較大的沖擊, 如果壓降超過一定值, 有可能導(dǎo)致上級變電所跳閘。故在實(shí)際運(yùn)行中很少采用這種直接啟動(dòng)方法。
串聯(lián)電抗器啟動(dòng)
串聯(lián)電抗器啟動(dòng)就是在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候串入電抗器, 以限制和降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流及電網(wǎng)壓降, 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定且電流達(dá)到一定值時(shí), 切除電抗器變?yōu)殡姍C(jī)直接啟動(dòng)模式。由于啟動(dòng)過程中電機(jī)端的電壓也下降, 容易導(dǎo)致啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠, 在啟動(dòng)過程中還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)二次沖擊的過程。
自藕變壓器啟動(dòng)
自藕變壓器啟動(dòng)就是在電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候, 通過可選擇的自藕變壓器的中間插頭進(jìn)行降壓啟動(dòng), 當(dāng)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定或電流達(dá)到一定值時(shí), 切除自藕變壓器, 進(jìn)入正常運(yùn)行方式。自藕變壓器在啟動(dòng)過程中的啟動(dòng)電流相對較小, 但有一個(gè)二次沖擊, 對電網(wǎng)和電機(jī)等設(shè)備都有一定的沖擊。
變電阻軟啟動(dòng)
變電阻軟啟動(dòng)包括熱變電阻啟動(dòng)和液阻啟動(dòng),主要通過在回路中串入可變的液態(tài)電阻來分擔(dān)部分壓降。隨著啟動(dòng)時(shí)間的推移, 可變電阻上的壓降減少, 最終使高壓電機(jī)順利啟動(dòng)。變電阻啟動(dòng)方式在啟動(dòng)過程中的啟動(dòng)特性較好, 但不適宜頻繁啟動(dòng)。
磁控軟啟動(dòng)
磁控軟啟動(dòng)就是通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角來調(diào)節(jié)電抗器磁通量的改變, 從而改變電機(jī)端的電壓大小, 達(dá)到電機(jī)較為平穩(wěn)啟動(dòng)的目的。但技術(shù)不夠成熟, 目前應(yīng)用也不是很廣泛。
變頻軟啟動(dòng)
變頻軟啟動(dòng)就是利用可控硅元件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電源, 主要采用“交—直—交”方式(VVVF 變頻或矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻) , 先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源, 然后再把直流電源遞變轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源, 供給電機(jī), 來達(dá)到平穩(wěn)啟動(dòng)的目的。現(xiàn)在, 矩陣交交變頻也在發(fā)展中。變頻軟啟動(dòng)與其他啟動(dòng)方式相比具有很大的優(yōu)越性, 隨著技術(shù)的發(fā)展, 是最具有發(fā)展前景的高壓電機(jī)啟動(dòng)方式。
在此對自藕變壓器、極板可移動(dòng)式水電阻和熱變電阻式水電阻3 種不同的啟動(dòng)方式優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較和分析, 供參考。
對這3 種啟動(dòng)方式的基本優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析:
(1) 自藕變壓器啟動(dòng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于后期不需要維護(hù), 而且容量可以設(shè)計(jì)得很大, 在國外也被廣泛使用, 并且占地面積也相對較小, 需要的土建投資成本比較低, 但設(shè)備本身的投資成本相對較高; 缺點(diǎn)就是自藕變壓器只有3 個(gè)端頭, 端電壓可調(diào)節(jié)范圍有限, 啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)二次沖擊會(huì)對電網(wǎng)和設(shè)備造成沖擊。
(2) 相對來說, 極板可移動(dòng)式水電阻啟動(dòng)方式啟動(dòng)的初始電流要小, 由于極板的移動(dòng)是靠小變頻器和伺服電機(jī)拖動(dòng), 極板的可靠性從理論上講, 比熱變電阻式的固定極板低; 極板可移動(dòng)式水電阻啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電阻值可調(diào), 可在現(xiàn)場隨時(shí)調(diào)整啟動(dòng)阻值, 來達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓及母線電壓的目的, 啟動(dòng)完成時(shí)無二次沖擊。
(3) 熱變電阻式水電阻啟動(dòng)方式在啟動(dòng)過程中電流波動(dòng)比較小, 電壓下降幅度也屬于正常范圍,其他數(shù)據(jù)(如電流、啟動(dòng)時(shí)間、電流倍數(shù)) 也基本與極板可移動(dòng)式水電阻啟動(dòng)方式相同。熱變電阻式水電阻啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)也是電阻值可調(diào), 雖與極板可移動(dòng)式水電阻調(diào)節(jié)阻值相比, 較煩瑣(現(xiàn)在熱變電阻也已經(jīng)出現(xiàn)了在啟動(dòng)前可以調(diào)整極板, 在啟動(dòng)過程中極板不動(dòng)的改進(jìn)型熱變電阻式水電阻) , 但由于極板在啟動(dòng)過程中不變化, 所以安全性優(yōu)于極板可移動(dòng)式的水電阻。啟動(dòng)完成時(shí)無二次沖擊。
(4) 極板可移動(dòng)式水電阻和熱變電阻式水電阻啟動(dòng)方式的共同缺點(diǎn), 是每次啟動(dòng)后液體溫度上升較大, 不能在短時(shí)間內(nèi)多次啟動(dòng)。啟動(dòng)容量設(shè)計(jì)得不大, 目前還只是在功率為18000kW 以下的電機(jī)上應(yīng)用, 主要還是集中在功率為12000kW 以下的電機(jī)。占地面積很大, 土建投資成本相對較高, 后期需要進(jìn)行維護(hù)。
結(jié)束語
在選擇大型電機(jī)常用的降壓啟動(dòng)方式時(shí)候, 要結(jié)合電網(wǎng)條件、啟動(dòng)設(shè)備的價(jià)格、占地面積和土建投資等各方面綜合考慮。如果是特大型電機(jī)和比較注重啟動(dòng)裝置的后期免維護(hù)性, 那就選擇自藕變壓器啟動(dòng)方式; 在場地面積小、配電房面積有限的情況下, 也建議采用自藕變壓器啟動(dòng)方式。在場地條件允許的情況下, 要考慮土建投資和設(shè)備投資的性價(jià)比, 選擇性價(jià)比最高的啟動(dòng)方式。如果需要電機(jī)端的電壓可調(diào)節(jié)范圍比較大, 建議采用水電阻啟動(dòng)方式, 至于是采用極板可移動(dòng)式還是熱變電阻式,可根據(jù)電控操作人員的操作習(xí)慣來選擇.
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