關(guān)于高壓電機(jī)的啟動方式分析總結(jié)

      對大容量10KV高壓電機(jī)幾種軟啟動方法原理闡述及優(yōu)缺分析、比較后，提出軟啟動方式的選擇要根據(jù)具體設(shè)備工作特性而定。
      隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整，冶金行業(yè)的規(guī)模越來越大，一些高壓大容量電機(jī)（5000KW—60000KW）使用越來越多，其啟動方式越來越受到人們的重視。但是啟動方式一般是隨設(shè)計人員的思想理念而設(shè)計的，使用單位很少參與。

      2012年4月份我們公司15000空分招標(biāo)，空壓機(jī)電機(jī)8000KW，在探討啟動方式時，我們邀請了幾家降壓啟動設(shè)備廠家進(jìn)行了技術(shù)交流，并結(jié)合我們用過的啟動方式作了比較、分析和總結(jié)以供參考。

      大容量六安江淮電機(jī)有限公司生產(chǎn)的高壓電動機(jī)的啟動方式有直接起動、熱變水電阻啟動、降補(bǔ)固態(tài)軟啟動、開關(guān)變壓器啟動、變頻器啟動等。除直接起動外，其余都屬于軟啟動。軟啟動定義為設(shè)備在啟動過程中，電機(jī)端電壓由某一基值電壓慢慢升到額定電壓，使電機(jī)由靜止平滑加速到額定轉(zhuǎn)速的過程，在整個啟動過程中對電機(jī)轉(zhuǎn)矩沖擊很小。

1、高壓電機(jī)直接起動

      直接啟動就是電機(jī)在全電壓下直接起動。啟動條件是電網(wǎng)容量足夠大，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，公司內(nèi)的電網(wǎng)容量是比較有限，不適合采用直接起動，因?yàn)橹苯訂訒r，起動電流為設(shè)備額定電流的5—7倍，啟動電流過大，對電網(wǎng)造成沖擊很大，會引起電網(wǎng)電壓下降，如果電網(wǎng)電壓下降到一定值，將會造成部分設(shè)備停機(jī)。

2、高壓電機(jī)熱變水電阻啟動

      高壓熱變水電阻由具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻材料及其它材料組成三相平衡電阻；啟動時，此裝置串聯(lián)在電機(jī)定子回路中，當(dāng)水電阻中有電流通過時，電阻體溫度逐漸升高而阻值逐漸降低，使電機(jī)端電壓逐步升高，啟動轉(zhuǎn)矩逐漸增大，從而實(shí)現(xiàn)降低電機(jī)起動電流平穩(wěn)啟動的目的。

      液態(tài)電阻軟啟動裝置以電流為調(diào)節(jié)變量，由于液變電阻阻值受環(huán)境溫度的影響較大，有時會因電解液氣化、蒸發(fā)引起電阻阻值增加，起動電流達(dá)不到理想中的最大值，造成電動機(jī)在啟動過程中長時間達(dá)不到額定轉(zhuǎn)矩，最總以啟動超時而停機(jī)。

3、高壓電機(jī)開關(guān)變壓器啟動

      開關(guān)變壓器技術(shù)是在變壓器基本原理上的一種新的應(yīng)用技術(shù)，晶閘管與變壓器的低壓側(cè)繞組相連，使變壓器在電路中起到一個開關(guān)的作用，在電流的每半個周期內(nèi)開關(guān)一次，以實(shí)現(xiàn)相位控制。通過改變低壓繞組上的電壓來改變高壓繞組的電壓，從而實(shí)現(xiàn)改變電機(jī)端電壓的目的，以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)軟啟動。在啟動過程中，開關(guān)變壓器始終處于開和關(guān)兩種狀態(tài)。

      開關(guān)變壓器的低壓側(cè)電壓很低，可控硅不需要采用串聯(lián)技術(shù)，目前國內(nèi)可控硅和開關(guān)變壓器技術(shù)技術(shù)都比較成熟，兩種技術(shù)相結(jié)合組成的軟啟動裝置可靠性比較高。

4、高壓電機(jī)高壓固態(tài)軟啟動

      高壓固態(tài)軟啟動采用多組晶閘管串聯(lián)技術(shù)，通過調(diào)節(jié)可控硅觸發(fā)角的大小來改變電機(jī)端電壓大小。同一串聯(lián)回路中的可控硅分壓必須相同，由此對可控硅元器件的工作特性一致性要求比較高，可控硅電壓分配不平衡將會造成某個可控硅因過壓而燒毀，甚至燒毀整串可控硅，使此裝置的可靠性降低，一旦可控硅燒毀，用戶很難修復(fù)。

5、高壓電機(jī)變頻器啟動

      變頻器啟動通過改變電機(jī)端電壓的頻率來改變起動電流，電機(jī)端電壓頻率降低，電壓降低，相應(yīng)電流減少，甚至可以達(dá)到理想的電流值；同時轉(zhuǎn)速降低，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無極調(diào)速。

      用變頻器啟動電機(jī)，可以做到無操作過電壓，實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，并且啟動性能較好，調(diào)速范圍較大，運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能效果明顯。但是變頻器主要元件采用可控硅元件，?將會產(chǎn)生大量電磁諧波，引起電網(wǎng)畸變，影響電網(wǎng)質(zhì)量；同時變頻器產(chǎn)生電磁波，對周圍的電器元件及儀表設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響儀表的工作性能，再次變頻器投資最大。

      例：關(guān)于空分設(shè)備高壓電機(jī)的啟動方式總結(jié)

      對上述五種高壓啟動控制方式原理進(jìn)行分析和比較，結(jié)合空分系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際工作特性，我們選擇水阻降壓啟動方式，原因如下：
      1、空分系統(tǒng)空壓機(jī)設(shè)備功率較大，不能采用直接啟動。
      2、根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)和工藝生產(chǎn)要求，壓縮機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中不需要進(jìn)行調(diào)速，并且啟動不頻繁。
      3、采用變頻器啟動，啟動效果雖然好，但是投資太大，易產(chǎn)生諧波，影響電網(wǎng)質(zhì)量。
      4、采用高壓固態(tài)軟啟和開關(guān)變壓器啟動技術(shù)，可靠性低，投資費(fèi)用大，維修量大。
      5、啟動結(jié)束后，降壓啟動設(shè)備在供電回路中被旁通，利用率較低，缺乏經(jīng)濟(jì)效益。
      6、水阻降壓啟動投資小，維護(hù)量小和維護(hù)費(fèi)用少。

結(jié)束語：上述幾種高壓電機(jī)啟動方式的分析和比較，提供給建設(shè)的六安江淮電機(jī)有限公司的朋友參考，希望在建設(shè)生產(chǎn)過程中根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、投資經(jīng)濟(jì)利益、節(jié)能效果合理選擇設(shè)備，體現(xiàn)設(shè)備的價值。

作者簡介：

      李玉珍（1972—），女，工程師及技師，1994年畢業(yè)于南京理工大學(xué)自動化儀表專業(yè)，現(xiàn)河南豫光金鉛股份有限公司項(xiàng)目部技術(shù)
      張文杰?1982.09.03出生，畢業(yè)于河南理工大學(xué)，助理工程師


關(guān)鍵詞：高壓電機(jī)的啟動方式