襄陽源創電氣有限公司小王告訴我們： 對于高壓電機，特別是大容量高壓電動機，首要問題就是電機的啟動，及電機啟動方式的選擇，電機啟動方式有好幾種，在這里介紹幾種目前最常用的幾種啟動方式，供大家參考，以便能夠做出更好的選擇：
常用高壓電機啟動方式
直接啟動
直接啟動就是在全電壓條件下直接啟動電機。如果電網條件允許, 可以采用直接啟動。但在實際生產過程中往往由于電網容量有限, 很少采用直接啟動。由于采用直接啟動時, 啟動電流大, 使電壓下降幅度較大, 對于供電系統有較大的沖擊, 如果壓降超過一定值, 有可能導致上級變電所跳閘。故在實際運行中很少采用這種直接啟動方法。
串聯電抗器啟動
串聯電抗器啟動就是在電機啟動的時候串入電抗器, 以限制和降低電機啟動時的啟動電流及電網壓降, 當電機運行穩定且電流達到一定值時, 切除電抗器變為電機直接啟動模式。由于啟動過程中電機端的電壓也下降, 容易導致啟動轉矩不夠, 在啟動過程中還會出現一個二次沖擊的過程。
自藕變壓器啟動
自藕變壓器啟動就是在電機啟動的時候, 通過可選擇的自藕變壓器的中間插頭進行降壓啟動, 當電機運行穩定或電流達到一定值時, 切除自藕變壓器, 進入正常運行方式。自藕變壓器在啟動過程中的啟動電流相對較小, 但有一個二次沖擊, 對電網和電機等設備都有一定的沖擊。
變電阻軟啟動
變電阻軟啟動包括熱變電阻啟動和液阻啟動,主要通過在回路中串入可變的液態電阻來分擔部分壓降。隨著啟動時間的推移, 可變電阻上的壓降減少, 最終使高壓電機順利啟動。變電阻啟動方式在啟動過程中的啟動特性較好, 但不適宜頻繁啟動。
磁控軟啟動
磁控軟啟動就是通過調節可控硅的導通角來調節電抗器磁通量的改變, 從而改變電機端的電壓大小, 達到電機較為平穩啟動的目的。但技術不夠成熟, 目前應用也不是很廣泛。
變頻軟啟動
變頻軟啟動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、直接轉矩控制變頻) , 先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源, 然后再把直流電源遞變轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源, 供給電機, 來達到平穩啟動的目的。現在, 矩陣交交變頻也在發展中。變頻軟啟動與其他啟動方式相比具有很大的優越性, 隨著技術的發展, 是最具有發展前景的高壓電機啟動方式。
在此對自藕變壓器、極板可移動式水電阻和熱變電阻式水電阻3 種不同的啟動方式優缺點進行比較和分析, 供參考。
對這3 種啟動方式的基本優缺點進行分析:
(1) 自藕變壓器啟動方式的主要優點在于后期不需要維護, 而且容量可以設計得很大, 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, 但設備本身的投資成本相對較高; 缺點就是自藕變壓器只有3 個端頭, 端電壓可調節范圍有限, 啟動時產生的一個二次沖擊會對電網和設備造成沖擊。
(2) 相對來說, 極板可移動式水電阻啟動方式啟動的初始電流要小, 由于極板的移動是靠小變頻器和伺服電機拖動, 極板的可靠性從理論上講, 比熱變電阻式的固定極板低; 極板可移動式水電阻啟動的優點是電阻值可調, 可在現場隨時調整啟動阻值, 來達到調節電機端電壓及母線電壓的目的, 啟動完成時無二次沖擊。
(3) 熱變電阻式水電阻啟動方式在啟動過程中電流波動比較小, 電壓下降幅度也屬于正常范圍,其他數據(如電流、啟動時間、電流倍數) 也基本與極板可移動式水電阻啟動方式相同。熱變電阻式水電阻啟動方式的優點也是電阻值可調, 雖與極板可移動式水電阻調節阻值相比, 較煩瑣(現在熱變電阻也已經出現了在啟動前可以調整極板, 在啟動過程中極板不動的改進型熱變電阻式水電阻) , 但由于極板在啟動過程中不變化, 所以安全性優于極板可移動式的水電阻。啟動完成時無二次沖擊。
(4) 極板可移動式水電阻和熱變電阻式水電阻啟動方式的共同缺點, 是每次啟動后液體溫度上升較大, 不能在短時間內多次啟動。啟動容量設計得不大, 目前還只是在功率為18000kW 以下的電機上應用, 主要還是集中在功率為12000kW 以下的電機。占地面積很大, 土建投資成本相對較高, 后期需要進行維護。
結束語
在選擇大型電機常用的降壓啟動方式時候, 要結合電網條件、啟動設備的價格、占地面積和土建投資等各方面綜合考慮。如果是特大型電機和比較注重啟動裝置的后期免維護性, 那就選擇自藕變壓器啟動方式; 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方式。在場地條件允許的情況下, 要考慮土建投資和設備投資的性價比, 選擇性價比最高的啟動方式。如果需要電機端的電壓可調節范圍比較大, 建議采用水電阻啟動方式, 至于是采用極板可移動式還是熱變電阻式,可根據電控操作人員的操作習慣來選擇.
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