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源創(chuàng)高壓軟啟動(dòng)柜原理以及應(yīng)用方案
時(shí)間:2017-05-03 09:28 來源:未知 作者:admin
文章摘要：高壓軟起動(dòng)柜，也是高壓起動(dòng)柜里面最為重要的一個(gè)電氣設(shè)備了，那么我們來看看他的應(yīng)用方法以及特點(diǎn)介紹了。 高壓軟啟動(dòng)柜電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程是指電動(dòng)機(jī)得電后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由靜態(tài)(零速)逐漸加速，直到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。對于高壓大功率籠型異步或同步電動(dòng)機(jī)的
高壓軟起動(dòng)柜，也是高壓起動(dòng)柜里面最為重要的一個(gè)電氣設(shè)備了，那么我們來看看他的應(yīng)用方法以及特點(diǎn)介紹了。
高壓軟啟動(dòng)柜電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程是指電動(dòng)機(jī)得電后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由靜態(tài)(零速)逐漸加速，直到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程。對于高壓大功率籠型異步或同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，實(shí)際應(yīng)用中工程技術(shù)人員常考慮兩個(gè)方面的問題：
1．高壓軟啟動(dòng)柜對電源和其它負(fù)載的影響。
1．高壓軟啟動(dòng)柜對電源和其它負(fù)載的影響。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，供電變壓器提供較大的起動(dòng)電流，會(huì)使供變壓器輸出電壓下降。如果變壓器額定容量相對不夠大時(shí)，電動(dòng)機(jī)短時(shí)較大的起動(dòng)電流會(huì)使變壓器輸出電壓短時(shí)間下降幅度較大，產(chǎn)生較大線路壓降，可能會(huì)超過正常規(guī)定值，如此會(huì)影響到同臺變壓器供電的其它負(fù)載，如其它正運(yùn)行著的電動(dòng)機(jī)可能會(huì)停轉(zhuǎn)、照明燈會(huì)突然變暗、同一電網(wǎng)的其它電氣設(shè)備發(fā)生保護(hù)動(dòng)作及誤動(dòng)作等。所以當(dāng)供電變壓器額定容量相對電動(dòng)機(jī)額定功率不是足夠大時(shí)，三相異步電動(dòng)機(jī)不允許在額定電壓下直接起動(dòng)，而要采取措施限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。
2. 高壓軟啟動(dòng)柜電流沖擊的問題
一般地，籠型電機(jī)直接起動(dòng)電流大約為電機(jī)額定電流的5～7倍，過大的起動(dòng)電流沖擊將對電網(wǎng)、負(fù)載及電機(jī)本身產(chǎn)生較大的影響；同時(shí)短時(shí)壓降可能大于15%甚至更大。如此一來，嚴(yán)重影響到同臺變壓器供電的其它負(fù)載。同時(shí)過大的壓降，導(dǎo)致電機(jī)端電壓過低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，電機(jī)起動(dòng)失敗；過大的起動(dòng)電流使電機(jī)內(nèi)部過熱，電機(jī)溫升過高，加速電機(jī)繞組絕緣過熱老化。
一般地，籠型電機(jī)直接起動(dòng)電流大約為電機(jī)額定電流的5～7倍，過大的起動(dòng)電流沖擊將對電網(wǎng)、負(fù)載及電機(jī)本身產(chǎn)生較大的影響；同時(shí)短時(shí)壓降可能大于15%甚至更大。如此一來，嚴(yán)重影響到同臺變壓器供電的其它負(fù)載。同時(shí)過大的壓降，導(dǎo)致電機(jī)端電壓過低，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠，電機(jī)起動(dòng)失敗；過大的起動(dòng)電流使電機(jī)內(nèi)部過熱，電機(jī)溫升過高，加速電機(jī)繞組絕緣過熱老化。
3.高壓軟啟動(dòng)柜 機(jī)械沖擊的問題
籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩約為額定電磁轉(zhuǎn)矩的1.4～2.4倍。直接起動(dòng)產(chǎn)生較大的機(jī)械沖擊，會(huì)使整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)受到過大的扭矩力沖擊，容易損壞設(shè)備或縮短設(shè)備的使用壽命。如轉(zhuǎn)子籠條斷裂、變速箱齒輪打壞、轉(zhuǎn)軸變形等等。因此在很多工況中，如空壓機(jī)組、風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載，并不需要太大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以要設(shè)法減小起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩。
4．高壓軟啟動(dòng)柜對電動(dòng)機(jī)本身的影響。
電動(dòng)機(jī)較大的起動(dòng)電流引起電壓下降，對電動(dòng)機(jī)本身有著不良影響，因電壓太低會(huì)使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降很多，當(dāng)負(fù)載較重時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能不能起動(dòng)。通常電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程時(shí)間很短，短時(shí)間過大的電流，從發(fā)熱角度來看，電動(dòng)機(jī)本身是可以承受的。但是，對于起動(dòng)頻繁的電動(dòng)機(jī)，過大的起動(dòng)電流會(huì)使電動(dòng)機(jī)內(nèi)部過熱，導(dǎo)致電機(jī)溫升過高，使電機(jī)繞組絕緣過熱而老化。因此要采取措施，減少最初起動(dòng)電流的影響。
電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流的大小為：
IST = 
由上式可見，降低起動(dòng)電流有三種方法：1.降低電源電壓；2,定子邊串接電阻或電抗；3.轉(zhuǎn)子邊串接電阻或電抗。對籠型電動(dòng)機(jī)只能采用前兩種方法。繞線型電機(jī)則采用第三種等。
針對實(shí)際情況，我公司對10KV、1250KW籠型電機(jī)采用定子邊串液體電阻的啟動(dòng)方式。（10KV.1000KW繞線型電機(jī)采用轉(zhuǎn)子邊串液體電阻的啟動(dòng)方式）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，在電動(dòng)機(jī)定子或轉(zhuǎn)子回路串接液體電阻，起動(dòng)電流在液體電阻上將產(chǎn)生電壓降，降低了電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，起動(dòng)電流也得到減小，從而達(dá)到對主電機(jī)降壓限流的目的。
定子側(cè)串入液體電阻本質(zhì)上屬于降壓起動(dòng)。對于大功率高壓籠型電動(dòng)機(jī)而言，在電網(wǎng)短路容量及變壓器容量不是足夠大或瞬時(shí)機(jī)械沖擊過大時(shí)，是最佳起動(dòng)方式之一。
1. 高壓軟啟動(dòng)柜液態(tài)軟起動(dòng)產(chǎn)品的工作原理
電機(jī)起動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子或轉(zhuǎn)子回路串入一特制液體電阻，該電阻在電機(jī)起動(dòng)初始時(shí)刻自動(dòng)投入，阻值在預(yù)定起動(dòng)時(shí)間內(nèi)均勻無級減小，并在阻值幾近為零時(shí)刻切除，實(shí)現(xiàn)限制主電機(jī)電流及電機(jī)轉(zhuǎn)速無級勻滑上升的目的。
定子側(cè)串入液體電阻本質(zhì)上屬于降壓起動(dòng)。對于大功率高壓籠型電動(dòng)機(jī)而言，在電網(wǎng)短路容量及變壓器容量不是足夠大或瞬時(shí)機(jī)械沖擊過大時(shí)，是最佳起動(dòng)方式之一。
1. 高壓軟啟動(dòng)柜液態(tài)軟起動(dòng)產(chǎn)品的工作原理
電機(jī)起動(dòng)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)定子或轉(zhuǎn)子回路串入一特制液體電阻，該電阻在電機(jī)起動(dòng)初始時(shí)刻自動(dòng)投入，阻值在預(yù)定起動(dòng)時(shí)間內(nèi)均勻無級減小，并在阻值幾近為零時(shí)刻切除，實(shí)現(xiàn)限制主電機(jī)電流及電機(jī)轉(zhuǎn)速無級勻滑上升的目的。
2. 高壓軟啟動(dòng)柜電動(dòng)機(jī)串液阻起動(dòng)特性分析
Ne電機(jī)額定轉(zhuǎn)速； Ｎ1電機(jī)同步轉(zhuǎn)速；
Nm電機(jī)臨界轉(zhuǎn)速; Sm電機(jī)臨界轉(zhuǎn)差率；
R串聯(lián)阻抗； Mq電機(jī)初始起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩
ML額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Mm電機(jī)最大電磁轉(zhuǎn)矩
【特性分析】
高壓軟啟動(dòng)柜對于電機(jī)降壓限流起動(dòng)，這里用液體電阻與串分級切換阻抗作對比定性分析。
（1）圖中起動(dòng)曲線與橫坐標(biāo)軸(電磁軸)及縱坐標(biāo)軸(轉(zhuǎn)速軸或轉(zhuǎn)差率軸)包絡(luò)的面積大小，反映了起動(dòng)過程平均電磁轉(zhuǎn)矩大小，二者成正比關(guān)系。
（2）圖中起動(dòng)曲線與橫軸交叉點(diǎn)(Mq1、Mq2、Mq3、Mq4、Mqe)為起動(dòng)初始電磁轉(zhuǎn)矩。ML為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速(Ne)。Mm為最大電磁轉(zhuǎn)矩。
（3）起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩大小反映初始起動(dòng)電流大小，平均電磁轉(zhuǎn)矩大小反映起動(dòng)時(shí)間長短。從上圖串液體電阻降壓起動(dòng)特性曲線可以看出，其初始起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩很小，平均起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩足夠大，因此初始起動(dòng)電流小，而起動(dòng)時(shí)間不長。
Nm電機(jī)臨界轉(zhuǎn)速; Sm電機(jī)臨界轉(zhuǎn)差率；
R串聯(lián)阻抗； Mq電機(jī)初始起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩
ML額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Mm電機(jī)最大電磁轉(zhuǎn)矩
【特性分析】
高壓軟啟動(dòng)柜對于電機(jī)降壓限流起動(dòng)，這里用液體電阻與串分級切換阻抗作對比定性分析。
（1）圖中起動(dòng)曲線與橫坐標(biāo)軸(電磁軸)及縱坐標(biāo)軸(轉(zhuǎn)速軸或轉(zhuǎn)差率軸)包絡(luò)的面積大小，反映了起動(dòng)過程平均電磁轉(zhuǎn)矩大小，二者成正比關(guān)系。
（2）圖中起動(dòng)曲線與橫軸交叉點(diǎn)(Mq1、Mq2、Mq3、Mq4、Mqe)為起動(dòng)初始電磁轉(zhuǎn)矩。ML為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為電機(jī)額定轉(zhuǎn)速(Ne)。Mm為最大電磁轉(zhuǎn)矩。
（3）起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩大小反映初始起動(dòng)電流大小，平均電磁轉(zhuǎn)矩大小反映起動(dòng)時(shí)間長短。從上圖串液體電阻降壓起動(dòng)特性曲線可以看出，其初始起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩很小，平均起動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩足夠大，因此初始起動(dòng)電流小，而起動(dòng)時(shí)間不長。
2.5 高壓軟啟動(dòng)柜產(chǎn)品性能特點(diǎn)
（1）高壓軟啟動(dòng)柜起動(dòng)過程可預(yù)測
以電機(jī)拖動(dòng)理論建立的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過向計(jì)算機(jī)輸入電機(jī)、電網(wǎng)、負(fù)載三大參數(shù)，調(diào)整液阻值變化規(guī)律，可獲得電機(jī)起動(dòng)過程的特性曲線(如電流、轉(zhuǎn)速、電網(wǎng)電壓、電磁轉(zhuǎn)矩等)。輸入不同的液阻變化規(guī)律，就可獲得不同效果和起動(dòng)特性曲線，可獲得一組最佳的起動(dòng)曲線，對應(yīng)的液阻變化規(guī)律作為控制的依據(jù)。從而實(shí)現(xiàn)起動(dòng)過程的預(yù)知預(yù)測，達(dá)到最優(yōu)化控制的目的。
（2）高壓軟啟動(dòng)柜起動(dòng)電流與起動(dòng)時(shí)間可控制
電機(jī)起動(dòng)電流與起動(dòng)時(shí)間是兩個(gè)互為反比的參數(shù)，起動(dòng)電流大則起動(dòng)時(shí)間短，起動(dòng)電流小則起動(dòng)時(shí)間長。用戶根據(jù)電網(wǎng)容量大小及實(shí)際工藝與設(shè)備要求，有時(shí)要求起動(dòng)電流盡可能小，時(shí)間長一點(diǎn)沒關(guān)系；有時(shí)要求起動(dòng)時(shí)間盡可能短，電流可以稍微大一點(diǎn)，而液體電阻起動(dòng)產(chǎn)品正是通過調(diào)整電液濃度、改變PLC控制程序、調(diào)整動(dòng)極板初始位置、調(diào)節(jié)減速節(jié)比等手段來控制電機(jī)起動(dòng)電流大小，以滿足用戶不同的要求。
（3）高壓軟啟動(dòng)柜對工況條件變化及液溫變化的可調(diào)整
其一，調(diào)試或使用中，當(dāng)用戶實(shí)際工況發(fā)生變化，可變液阻軟起動(dòng)產(chǎn)品可以通過簡單的現(xiàn)場調(diào)整，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)效果依然保持最佳。
其二，液阻值大小與電液溫度成反比，因季節(jié)變換或重復(fù)起動(dòng)引起的電液溫差，會(huì)導(dǎo)致電液初始液阻值有較大變化，引起起動(dòng)效果有很大的不同，甚至導(dǎo)致起動(dòng)失敗。可變液阻軟起動(dòng)產(chǎn)品具有液溫檢測及阻值自動(dòng)校驗(yàn)調(diào)整功能，以確保每次起動(dòng)效果的相同性、穩(wěn)定性及可靠性。
（4）高壓軟啟動(dòng)柜二次控制采用PLC控制，PLC引進(jìn)原裝西門子可編程控制器，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊及計(jì)算機(jī)集中控制，滿足DCS系統(tǒng)控制要求，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化通訊管理及控制要求。
（5）高壓軟啟動(dòng)柜產(chǎn)品熱容量大，可塑性好，可恢復(fù)性強(qiáng)，可重復(fù)性好，經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。
（6）高壓軟啟動(dòng)柜產(chǎn)品安全可靠，操作簡單，維護(hù)方便。
（7）高壓軟啟動(dòng)柜具有液位、液溫檢測與顯示、起動(dòng)時(shí)間過長、極板超程、綜合報(bào)警等告警功能，同時(shí)有完善的設(shè)備電氣聯(lián)鎖保護(hù)功能。
（8）高壓軟啟動(dòng)柜同高壓開關(guān)柜配合，可實(shí)現(xiàn)過電流、速斷、短路、差動(dòng)、零序、欠壓、過壓、網(wǎng)內(nèi)操作過電壓、雷擊等保護(hù)功能。
（9）高壓軟啟動(dòng)柜絕緣耐壓嚴(yán)格執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，出廠試驗(yàn)嚴(yán)格要求。
目前該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、礦山、建材、供水、制藥、造紙等行業(yè)的風(fēng)機(jī)、水泵、磨機(jī)、傳輸機(jī)等多種負(fù)荷上。歡迎各位專家、代表多提寶貴意見。
以上部分就是我們分析出來的具體特點(diǎn)和，應(yīng)用方案，高壓軟起動(dòng)柜的原理解析。
高壓開關(guān)柜主要器件清單:序號 器件名稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 生產(chǎn)廠家 1 真空斷路器 VS1-12/1250A-25KA 臺 1 森源 2 電流互感器 LZZBJ9-10A1 500/5 只 3 前州互感器 3 過電壓保護(hù)器 XYGB-12.7/40-J 只 1 株洲三達(dá)電子 4 微機(jī)綜合保護(hù)裝置 LD1172 只 1 北海銀河 5 多功能儀表 GH-PM96E
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