開關(guān)變壓器模塊并用式高壓電機軟起動裝置
帕特爾
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水電設(shè)備 - 其他
一、技術(shù)原理
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)，它把變壓器與晶閘管相結(jié)合，使變壓器在電路中起到一個開關(guān)的作用。在電壓的每半個周期內(nèi)開關(guān)一次，以實現(xiàn)相位控制。晶閘管放在變壓器的低壓側(cè)，免去了串聯(lián)的高風險性。承受高電壓是靠變壓器初級線圈的繞制來解決的；承受大電流靠開關(guān)變壓器模塊的并用來解決的，由于很好地解決了并用均流問題，故可靠性非常高。
我公司成功運用開關(guān)變壓器技術(shù)實現(xiàn)高壓電機的軟起動，使開關(guān)變壓器式高壓電機軟起動裝置成為一種可靠性非常高的設(shè)備，最大容量可以做到100000kW，而且價格低，原設(shè)備改造方便。
開關(guān)變壓器式高壓電機軟起動裝置屬于大容量晶閘管模塊的應(yīng)用設(shè)備。高壓電機和開關(guān)變壓器的原邊繞組串聯(lián)，通過斷路器接至高壓電源母線。開關(guān)變壓器的副邊繞組則接一對反并聯(lián)的晶閘管模塊，晶閘管的導通角由控制系統(tǒng)控制，系統(tǒng)圖如圖1所示：
圖1
電機端電壓從零電壓到額定電壓的變化將電機逐步平滑加速到額定速度，電機達到額定速度之后，電機起動電流開始下降，當起動電流下降到設(shè)定值時，將電機切換到運行回路，完成電機的軟起動過程。開關(guān)變壓器技術(shù)還解決了可控硅串聯(lián)技術(shù)的電壓諧波畸變率過高的問題。黑龍江省電力科學院曾對我公司一臺DJRQ02-800型軟起動裝置（電動機6kV/780kW）作出檢測，測得總電壓諧波畸變率為2.72%，低于國標規(guī)定的4%。
二、技術(shù)指標
（1）電源電壓范圍：3kV-35kV
（2）電動機容量：220kW-100MW
（3）起動電流：輕載（風機泵類）起動≤2.0Ie
（4）電壓總諧波畸變率：小于3%
（5）起動時間：不限、程序可調(diào)
（6）連續(xù)起動次數(shù)：不限
（7）保護功能：電源電壓過高、過低和缺相保護；電流不平衡保護；電動機過流保護；變壓器油溫、瓦斯保護
（8）軟起動方式：電壓斜坡式、電流斜坡式、恒流式和首脈沖式
三、技術(shù)特點
（1）電動機的端電壓可以從零起調(diào)，無操作過電壓傷害，提高電動機壽命
（2）電動機電流可以從零起調(diào)，可延長開關(guān)壽命，且最大起動電流可做得最小
（3）可連續(xù)多次起動，可一拖多（容量不要求相近），降低系統(tǒng)造價。起動次數(shù)不限
（4）控制準確，重復精度高，不受環(huán)境條件影響，絕無起動失敗危險
（5）免維護，運行費用低
四、技術(shù)優(yōu)勢
開關(guān)變壓器技術(shù)具有簡潔、可靠、精確、靈活、省時、友好的人際交互界面、節(jié)約投資、減少運行維護費用等優(yōu)勢。
（1）簡潔。無論外部電氣連接，還是內(nèi)部電路，均極度簡潔，普通技工即可掌握和維護。
（2）可靠。高可靠性常規(guī)電力設(shè)備—開關(guān)變壓器和久經(jīng)考驗的低壓可控硅器件，鑄就了開關(guān)變壓器式高壓電動機軟起動裝置的卓越可靠性，確保了企業(yè)生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性。
（3）精確。純電氣裝置，真正線性控制，調(diào)節(jié)范圍大、起動準確、重復精度高，不受環(huán)境條件影響，電機起動電流準確從零起調(diào)，無論電網(wǎng)如何波動，總能將最大起動電流控制到最小，連續(xù)多次起動，起動數(shù)據(jù)亦非常一致。
（4）靈活。四種軟起動方式，更好的適應(yīng)不同的應(yīng)用場合，可在現(xiàn)場靈活修改起動曲線，應(yīng)對意料之外的變化，滿足電機起動過程的特殊要求。
（5）省時。連續(xù)多次起動的特點，能最大程度縮短系統(tǒng)調(diào)整、調(diào)試時間。
（6）友好的人際交互界面。高壓軟啟動裝置，除能滿足招標方電動機的正常啟動要求，還能實時記錄每次電機啟動的電流/時間曲線，最高電流，啟動時間、啟動條件查詢、各開關(guān)的狀態(tài)、報警查詢等功能。
（7）節(jié)約投資。價格適中，性價比最高。多臺電動機的軟起動不再需要多臺軟起動裝置，開關(guān)變壓器式軟起動裝置支持真正的一拖多配置，最大電動機功率和最小電動機功率沒有限制，而費用僅比一拖一裝置有少許的增加。
（8）減少運行維護費用。基本免維護，降低維護費用，起動過程中能耗極低，節(jié)約電能，降低運行費用。
五、設(shè)備技術(shù)保證
（1）軟起動過程是隨著電機的端電壓的逐步升高，電機電流由小到大逐步變大，能在額定電流以內(nèi)給電機以充分的加速，然后再逐步的加大電機的電流，使之接近同步轉(zhuǎn)速。由于有預加速作用，因此能最大限度的減小起動電流，使之對電網(wǎng)的沖擊最小，對電機及機械的傷害最小。
（2）控制精度高，重復性好，每次都能按調(diào)好的參數(shù)軟起動。
（3）該裝置能量損耗小，自身溫升很小，可以連續(xù)起動。
（4）本裝置采用PLC作為主控部件，能根據(jù)用戶的情況和要求靈活地增加軟件功能，最大限度地滿足用戶要求。
（5）控制系統(tǒng)各部件都選用高質(zhì)量的常規(guī)電氣產(chǎn)品，可靠性高，一般技術(shù)工人都能掌握，方便維修。