大型電動機降壓啟動方式優(yōu)化比較

摘 要：工業(yè)大型電動機各種降壓啟動方式的優(yōu)缺點比較，以期選擇一種合理的降壓啟動方式，減少對電力系統(tǒng)的沖擊，提高供電質(zhì)量，消除故障隱患，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。重點對鍋爐電動主給水泵電機采用的降壓自耦變壓器的設(shè)計與應(yīng)用做一個詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：電動機；降壓啟動方式；自耦變降壓啟動

1 前言

電動機對于任何一個生產(chǎn)工廠特別是火力發(fā)電廠都是不可忽視的一個重要設(shè)備，尤其一些重要的電動機一旦發(fā)生故障，可能造成整個工廠停產(chǎn)，我們稱之為“心臟型電動機”。

此類電動機通常為工廠中的大型電動機，并且以高壓電供電，所以在設(shè)備選用時需要特別慎重，因為大型電動機啟動時對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的啟動電壓壓降，對電力系統(tǒng)供電質(zhì)量有較大的影響，所以為降低啟動時對電力系統(tǒng)的沖擊，必須設(shè)計降壓啟動設(shè)備。但是，降壓啟動設(shè)備的設(shè)計或選擇不當(dāng)，反而會成為電力系統(tǒng)的一個故障隱患，不但不能降低對電力系統(tǒng)的沖擊，更可能導(dǎo)致電動機跳閘停運，生產(chǎn)中斷，造成數(shù)千萬乃至上億的損失。

本文將對各種降壓啟動方式的優(yōu)缺點做一個比較，尤其針對在火力發(fā)電廠中容量最大的鍋爐電動主給水泵電動機所采用的降壓啟動自耦變壓器的設(shè)計及應(yīng)用做一個分析。

2 電動機啟動方式比較

一般較大容量的低壓電動機常用Y-△降壓啟動或軟啟動，高壓電動機則采用電抗器、自耦變壓器等作為緩沖啟動裝置。

高低壓電動機亦可采用變頻器、液壓聯(lián)軸器或變極電動機等非降壓啟動的變速方式進(jìn)行緩啟動。但是，變頻器、液壓聯(lián)軸器或變極電動機主要作為輕重負(fù)載的運行調(diào)節(jié)使用，且他們設(shè)備造價較為昂貴（尤其是高壓電動機），因此較少作為啟動用裝置。

本文主要針對較常用的Y-△啟動、電抗器降壓啟動及自耦變壓器降壓啟動做一個分析比較。

2.1 電動機啟動方式（啟動電流/啟動轉(zhuǎn)矩）比較表：

2.2 電動機啟動方式應(yīng)用比較表

2.3 決定電動機啟動方式的規(guī)劃流程：

3 大型電動機采用自藕變壓器啟動的原因

工廠中之大型電動機，一般都采用自藕變壓器作為降壓啟動設(shè)備，其主要原因是自耦變壓器降壓啟動可獲得最佳的限流效果，在相同的啟動電壓（以80%為例）下，電抗器與自耦變壓器的啟動轉(zhuǎn)矩相同，自耦變壓器的啟動電流僅為電抗器的80%，電動機所需的最小啟動容量相對也較小，所以對于啟動壓降的壓制具有相對優(yōu)勢。雖然采用自耦變壓器較采用電抗器需增加50%的費用（開關(guān)盤柜+電抗器/自耦變壓器），但是可大幅降低對電力系統(tǒng)的沖擊，對于供電變壓器的容量選用也較彈性。

3.1 電動機啟動方式電氣特性比較表：

說明：①符號說明：Is：電動機直接啟動時的啟動電流；IN：電動機的額定電流；Us：電動機直接啟動時的啟動電壓；UN：電動機額定電壓；Td：電動機全壓啟動時的啟動轉(zhuǎn)矩；Ss：電動機全壓啟動時的啟動容量；SN：電動機額定容量②自耦變壓器的啟動電流，需將自耦變壓器的激磁電流一并納入計算考慮（一般約為4%～5%）

3.2 啟動方式研討范例

某廠新增2750HP空壓機供電方案比較表：

3.3 大型電動機帶自耦變壓器啟動順序

3.3.1 CB2及CB1順序投入。

3.3.2 待啟動完成后（依電動機提供的啟動時間），CB2先行斷開。

3.3.3 CB2 斷開 2秒后，CB3投入，啟動順序完成。（圖2）

4 大型電動機自耦變降壓啟動故障分析（圖3）

5 結(jié)束語

工廠中的心臟型電動機，常使用具備最佳電氣特性的自藕變壓器做為降壓啟動設(shè)備。除自藕變壓器、斷路器、電纜等主要設(shè)備須依規(guī)范請購?fù)猓刂七壿嬕残柙敿?xì)規(guī)劃。

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