大電動機直接啟動對母線電壓的影響分析

王靜靜

（南京汽輪電力工程設計院有限公司，江蘇 南京 210037）

電動機直接啟動是將鼠籠型電動機的定子接入額定電壓，啟動電流大，鼠籠型電動機的起動電流為額定電流的4～7倍，因此必須考慮鼠籠型電動機起動引起的壓降不能超過允許值。此外，直接起動時電動機機械設備會受到很大的沖擊，同時電動機直接起動會影響接在同一臺變壓器或同一條供電線路上的其他電氣設備的正常工作。

電廠中的電動機容量一般都比較大，電廠建設一般考慮的是投資節省，控制保護簡單易行，運行可靠。能否確定一臺電機直接啟動，得依據大電動機啟動對母線電壓的波動。按照規范GB50055第2.3.3條，籠型電動機啟動方式的選擇，應符合以下規定：

1 當符合下列條件時，籠型電動機應全壓啟動

1）電動機啟動時，配電母線的電壓符合上述的“電動機頻繁啟動時，不宜低于額定電壓的90%；電動機不頻繁啟動時，不宜低于額定電壓的85%”要求；

2）機械能承受電動機啟動時的沖擊轉矩；3）制造廠對電動機的啟動方式無特殊規定。

2 當不符合全壓啟動的條件時，電動機宜降壓啟動，或選用其他適當的啟動方式

DL/T5153-2014《火力發電廠廠用電設計技術規定》要求全廠最大容量的電動機正常起動時，廠用母線的電壓不應低于額定電壓的80%；容易起動的電動機起動時，電動機的端電壓不應低于額定電壓的70%。

3 電動機正常起動時廠用母線電壓的計算

在電廠中，常使用DL/T5153-2014《火力發電廠廠用電設計技術規定》附錄J中母線電壓計算公式：

電動機正常起動時的母線電壓按照下式計算，式中各標幺值的基準電壓取0.38KV、3 KV、6 KV或者10 KV；對變壓器基準容量取低壓繞組的額定容量S2T(KVA)。

式中：Um—電動機正常起動時的母線電壓（標幺值）；U0—廠用母線上的空載電壓（標幺值），對電抗器取1，對無勵磁高壓變壓器取1.05，對有載高壓變壓器取1.1；

X—變壓器或電抗器的電抗（標幺值）；

S—合成負荷（標幺值）

式中：S1—電動機起動前，廠用母線上已有負荷（標幺值）；Sq—電動機起動的起動容量（標幺值）；

式中：Kq—電動機起動電流倍數（標幺值）

Pe—電動機額定功率

ηd—電動機額定效率

cosφdV電動機額定功率因數

S2r—變壓器低壓繞組額定容量 (KVA)。

4 按電源容量估算的允許全壓啟動的電動機的最大功率

電動機連接處電源容量的類別 允許全壓啟動的電動機最大功率（K W）1 0(6或2 0)/0.4 K V變壓器的容量S r T(K V A)；（假設變壓器高壓側短路容量不小于5 0 S r T 經常啟動為0.2 S r T；不經常啟動為0.3 S r T小型發電機功率P r G(K W) (0.1 2～0.1 5)P r G P r G≤2 0 0 K W的柴油發電機 無勵磁 (0.2 5～0.3 7)P r G

5 結語

在電廠設計中，負荷中心離電動機較近，應按照DL/T5153-2014《火力發電廠廠用電設計技術規定》中母線電壓計算公式進行電壓計算，在求得母線電壓后減去電纜壓降即可得出電動機線端電壓（%）。