電動機起動壓降計算在水泥項目中的應用

辛津平 王立 楊勇偉 潘世全 張中華

1 中材建設有限公司（100176）2 河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450000）3 河南省同力水泥有限公司（450000）

電動機起動壓降計算在水泥項目中的應用

辛津平1王立2楊勇偉2潘世全2張中華3

1 中材建設有限公司（100176）2 河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450000）3 河南省同力水泥有限公司（450000）

在水泥生產線中，三相鼠籠異步電機被大規模應用。通常中小型電動機采用直接起動方式，因此需要對起動所產生的壓降進行計算校驗。

水泥廠;電動機;起動壓降;起動方式

1 鼠籠電動機的直接起動

直接起動的優點是投資小，起動時間短，但是具有較大的起動電流，瞬時啟動電流是電機額定電流的5～7倍。

電動機起動時，其端子電壓應能保證被拖動機械要求的起動轉矩,否則會導致電動機無法起動，長時間堵轉運行會損壞電機或減少電機壽命。電動機起動還應滿足在配電系統中引起的電壓下降不應妨礙其他用電設備的工作，即起動電動機時，配電母線上的電壓應符合下列條件:

1）在一般情況下，電動機頻繁起動時不應低于系統標稱電壓的90%；電動機不頻繁起動時，不宜低于標稱電壓的85%。

2）配電母線上未接照明負荷或其他對電壓下降敏感的負荷且電動機不頻繁起動時，不應低于標稱電壓的80%。

3）配電母線上未接其他用電設備時，可按保證電動機啟動轉矩的條件決定；對于低壓電動機,還應保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓。

2 鼠籠電動機起動壓降基本概念

鼠籠電動機起動前的電壓有效值U與起動時的電壓有效值Ust之差稱為電壓降，用相對值或百分數表示，即

3 鼠籠電動機直接起動壓降計算項目中的具體應用

或電動機起動時的電壓相對值（與系統標稱電壓Un的比值）或百分數表示為

3.1 項目簡介

某國外項目是在老廠區里新建一個原料粉磨站。新建粉磨站5.5 kV配電站電源引自廠區變電站。原料磨系統風機為5.5 kV，500 kW鼠籠電機。等效主回路見圖1。

3.2 參數說明

Qfh——老廠預接負荷的無功功率。

Qfh1——除去系統風機外的系統無功功率2.855 Mvar。

PrM——電動機額定功率500 kW。

UrM——電動機額定電壓5.5 kV。

cosφ——電動機額定功率因數0.8。

Kst——電動機啟動電流倍數,取7。

SrM——電動機額定容量，MVA。

SstM——電動機額定啟動容量，MVA。

Sst——電動機起動時起動回路的額定輸入容量，MVA。

l2——變電站至新建配電站電纜長度0.6 km，規格3×1×300 mm2交聯聚乙烯銅電纜。

Xl2——變電站至新建配電站線路電抗。

l3——新配電站到系統風機電機電纜長度0.6 km，規格3×120 mm2交聯聚乙烯銅電纜。

Xl3——新建配電站到系統風機電機線路電抗。

Skm——總降母線短路容量300 MVA（業主提供）。

ustm1——電動機起動時的變電站母線電壓相對值。

ustm2——電動機起動時的新建配電站母線電壓相對值。

ustM—電動機起動時的端子電壓相對值。

3.3 計算過程

計算條件:①考慮到電纜、母線、變壓器、中壓柜等電氣設備各元件的電阻比電抗小得多，在這里計算時忽略電阻影響。②本項目主電源進線為當地電網，可以看作是無限大電源容量系統。

電動機額定容量:

電動機額定啟動容量:

變電站至新建配電站線路電抗:

新建配電站到電機線路電抗:

新建粉磨站除去系統風機外的系統無功功率:

Qfh1=2.885 Mvar

老廠預接負荷的無功功率估算:

電動機起動時起動回路的額定輸入容量計算:

電動機起動時的母線電壓相對值:

4 計算結果

1）電動機起動時變電站母線電壓相對值為97.66%完全滿足直接起動要求

2）新建配電站母線電壓相對值為96.89%,完全滿足直接起動要求

3）電動機起動時電機端電壓相對值為96.78%，完全滿足直接起動要求

5 結語

這里主要論述了電動機起動壓降的定義、計算方法及計算的重要意義，同時結合實際工程項目進行了壓降計算校驗，為大家在具體項目實施中提供參考和借鑒。