Key words: large power motor, electric power system safety, voltage stability, thermistor, soft starter
摘要: 工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?;M(jìn)程伴隨著電力系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展。作為電力系統(tǒng)的一部分,電動(dòng)機(jī)的單機(jī)容量與工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?;某潭瘸烧仍黾樱幌啾戎?,電力系統(tǒng)容量增加的要慢得多。另一方面,電力供求市場(chǎng)化的進(jìn)程有力地推動(dòng)著電力供電系統(tǒng)向完善的網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,電力系統(tǒng)面臨著前所未有的脆弱化趨勢(shì)。這一矛盾的發(fā)展無(wú)疑將危及系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。本文站在電網(wǎng)角度對(duì)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)、動(dòng)態(tài)特征及對(duì)電網(wǎng)的影響進(jìn)行了宏觀分析,并提出了有價(jià)值的解決方法。
關(guān)鍵詞: 大型電動(dòng)機(jī) 電力系統(tǒng)安全 電壓穩(wěn)定 熱變電阻 軟起動(dòng)
1 現(xiàn)代電力系統(tǒng)的特征
簡(jiǎn)單的說(shuō),電力系統(tǒng)由發(fā)電,輸變電和用電三部分組成。發(fā)電是電力生產(chǎn)單位,如分布在全國(guó)各地的火電廠,水電站,核電站,風(fēng)力發(fā)電站,太陽(yáng)能電站等等;所有的電力消費(fèi)者都是電力的用戶,如行政機(jī)關(guān),工礦企業(yè),事業(yè)單位,家庭等等;輸變電是一個(gè)龐大而又復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),將發(fā)電和用電聯(lián)在一起。
電力供求市場(chǎng)化有力地促進(jìn)了電力供應(yīng)向高度網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展進(jìn)程。這一發(fā)展方便了千家萬(wàn)戶的同時(shí),也帶來(lái)了兩個(gè)方面的問(wèn)題值得認(rèn)證思考并慎重對(duì)待。首先是電力系統(tǒng)的安全涉及到區(qū)域經(jīng)濟(jì)安全乃至于國(guó)家安全,網(wǎng)絡(luò)化的深入發(fā)展更加重了這一命題的重要性與緊迫性;第二是我國(guó)電力管理從保障供給機(jī)制轉(zhuǎn)換到利益驅(qū)動(dòng)機(jī)制之后,電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展程度越來(lái)越高的同時(shí)也變得越來(lái)越脆弱。 這實(shí)際上是相互矛盾的兩個(gè)問(wèn)題,但又的的確確是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的必然。如何很好的解決這一矛盾,保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的戰(zhàn)略性問(wèn)題。
電力系統(tǒng)是世界上目前已知的最復(fù)雜的系統(tǒng)。它涉及調(diào)度控制、優(yōu)化運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)規(guī)劃、生產(chǎn)管理、信息技術(shù)、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易等學(xué)科,針對(duì)每一單純的學(xué)科,全世界就有成千上萬(wàn)的學(xué)者將之運(yùn)用到電力系統(tǒng)行業(yè)中進(jìn)行研究,至今還沒(méi)有一個(gè)適應(yīng)全世界的、較統(tǒng)一、科學(xué)的電力系統(tǒng)理論或方法形成。研究表明,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的不均勻特性,使得網(wǎng)絡(luò)的脆弱性大大增加,從而在某些關(guān)鍵局部發(fā)生故障時(shí),容易引起大范圍的連鎖反應(yīng)。電力系統(tǒng)也存在這種不均勻特性,從而隨著網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)規(guī)模的擴(kuò)大,電網(wǎng)的脆弱性也大大增加。電力系統(tǒng)的脆弱性來(lái)源包括多方面的原因,其中有些是外部的,有些是內(nèi)部的,有些是不可抗拒的,有些是人為造成的。目前,我國(guó)正處于電網(wǎng)建設(shè)的高峰期,新老電網(wǎng)結(jié)構(gòu)交錯(cuò)分布,認(rèn)真研究電力系統(tǒng)特征的變化,對(duì)工程建設(shè)、中長(zhǎng)期規(guī)劃都有重要意義。
當(dāng)然,電動(dòng)機(jī)作為電力供應(yīng)系統(tǒng)最為重要的負(fù)荷也是重要的組成部分,它的特征也在隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?;倪M(jìn)程發(fā)生重大變化,單機(jī)容量一天天的變大,因而電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、堵轉(zhuǎn)及其他故障狀態(tài)對(duì)電網(wǎng)造成的沖擊越來(lái)越不能忽視?;叵胧畮啄昵皟汕叩碾妱?dòng)機(jī)就算大型電動(dòng)機(jī),而如今萬(wàn)千瓦級(jí)的電動(dòng)機(jī)才叫大電機(jī),十年前人們對(duì)電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)還是那樣的陌生,而如今的軟起動(dòng)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)產(chǎn)業(yè),這一比較一方面說(shuō)明了宏觀系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)特征發(fā)聲了巨大的變化, 另一方面也說(shuō)明了電力系統(tǒng)在一天天變的脆弱。本文主要以大型電動(dòng)機(jī)負(fù)荷為研究對(duì)象,研究其在宏觀電力系統(tǒng)中的特征變化及形成的電網(wǎng)脆弱性因素,并根據(jù)具體情況提出合理的解決方案。
2 宏觀系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)
2.1 電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)?;椒サ募涌欤I(yè)裝備單機(jī)生產(chǎn)能力日益提高,而作為工業(yè)裝備德原動(dòng)力的單機(jī)容量冶日益擴(kuò)大。在國(guó)外,主要以ABB、西門(mén)子、西屋及ALSTOM為代表。目前ABB和西門(mén)子電動(dòng)機(jī)在國(guó)內(nèi)已有較多的使用,宣稱最大功率48MW。美國(guó)西屋公司在中國(guó)電力行業(yè)應(yīng)用較多,宣稱功率有100000HP等等。國(guó)內(nèi)的電機(jī)制造廠也不甘落后,先后有16500kw的同步電動(dòng)機(jī)(蘭電)和上電18000kw的異步機(jī)問(wèn)世并成功使用。沈陽(yáng)電機(jī)廠及南陽(yáng)防爆電機(jī)廠等電機(jī)制造企業(yè)也相繼擁有大型電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造能力。工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?;?,強(qiáng)有力地帶動(dòng)著電動(dòng)機(jī)制造業(yè)向大容量方向高速發(fā)展。
另一方面,大型電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)地發(fā)展對(duì)電動(dòng)機(jī)向大容量方向發(fā)展起到了推波助瀾地作用。比如高壓熱變電阻降壓軟起動(dòng)裝置等各種降壓軟起動(dòng)技術(shù)地產(chǎn)生和應(yīng)用,高壓變頻軟起動(dòng)軟停車技術(shù)地產(chǎn)生與發(fā)展,大型電動(dòng)機(jī)的交—交變頻傳動(dòng)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展等等, 都有力的促使工礦企業(yè)采用大型電動(dòng)機(jī)代替汽輪機(jī)等作為重型工業(yè)裝備的原動(dòng)機(jī)。相對(duì)于汽輪機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)而言,電力拖動(dòng)系統(tǒng)是一套能源供應(yīng)方便, 控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單成熟,而且環(huán)保指數(shù)高的傳動(dòng)方案。
盡管大型電動(dòng)機(jī)向大容量方向發(fā)展地同時(shí)也伴隨著各種性能參數(shù)地優(yōu)化, 比如起動(dòng)電流倍數(shù)從7倍降到4倍左右,作為最簡(jiǎn)單也是被最廣泛使用的感應(yīng)式交流電動(dòng)機(jī), 在起動(dòng)瞬間的低功率因數(shù)問(wèn)題和低堵轉(zhuǎn)力矩問(wèn)題卻無(wú)法得到很好的解決。一般情況下,堵轉(zhuǎn)時(shí)的功率因數(shù)可能低到0.1以下??梢韵胂?倍于額定電流的純感性無(wú)功電流突然接入一個(gè)容量有限的電網(wǎng),結(jié)果會(huì)是什么樣的。但是這種特性又是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)決定的,在這方面目前還沒(méi)有取得重大突破。
2.2 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)與堵轉(zhuǎn)
眾所周知,在額定電壓下直接起動(dòng)三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī),由于最初起動(dòng)瞬間,主磁通φ減少到額定值的一半以下,功率因數(shù)也低到0.1左右,造成了的結(jié)果是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流相當(dāng)大,而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩又相當(dāng)?shù)?。一般情況下,對(duì)于大型或超大型電動(dòng)機(jī)而言,起動(dòng)電流在4~5.5倍額定電流,而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩在0.3~0.8倍額定轉(zhuǎn)矩之間,對(duì)于要拖動(dòng)的機(jī)械而言,這個(gè)轉(zhuǎn)矩確實(shí)相當(dāng)?shù)男 ?BR>非常大的起動(dòng)電流和起動(dòng)過(guò)程中非常低的功率因數(shù)是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重影響的根源。非正常情況下電機(jī)的堵轉(zhuǎn)與電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間情況完全相同,而且有過(guò)之而無(wú)不及。大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)可能把電網(wǎng)電壓拉低很多,以至于影響相鄰的電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行,使其停轉(zhuǎn)或堵轉(zhuǎn),進(jìn)一步加重這種不良影響,嚴(yán)重時(shí),可能會(huì)把電網(wǎng)拉跨。因此,大型電動(dòng)機(jī)一般是不允許直接起動(dòng)的,總是要采取一些措施以減少或全部消除起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
2.3 同步電動(dòng)機(jī)的失步
同步電動(dòng)在運(yùn)行中,若勵(lì)磁電壓降低或供電電壓降低,使得同步電動(dòng)機(jī)的過(guò)負(fù)荷能力即輸出轉(zhuǎn)矩最大值小于機(jī)械負(fù)荷力矩時(shí),同步電動(dòng)機(jī)就會(huì)失步。由于此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁電壓并未消失,所以實(shí)際上是同步電動(dòng)機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eq與電源電動(dòng)勢(shì)Es發(fā)生振蕩,即兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)的夾角在0—360度之間周期性變化 。

同步電動(dòng)機(jī)失步后,轉(zhuǎn)速下降,在起動(dòng)繞組和勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生感應(yīng)交變電流, 并產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩,進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)。又因?yàn)閯?lì)磁電壓并沒(méi)有退出,在異步運(yùn)行期間,產(chǎn)生交變轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和定子電流發(fā)生振蕩,嚴(yán)重時(shí)可能引起電氣共振甚至電網(wǎng)崩潰。
2.4 同步電動(dòng)機(jī)群
在化工、石油等工業(yè)領(lǐng)域,尤其是氮化工企業(yè),非常多見(jiàn)同步電動(dòng)機(jī)群運(yùn)轉(zhuǎn)。同步電動(dòng)機(jī)群運(yùn)轉(zhuǎn)有很多優(yōu)點(diǎn), 第一、工廠用電功率因數(shù)很高,甚至可以超前;第二、可以根據(jù)電網(wǎng)的波動(dòng)情況很方便的調(diào)整局域的電網(wǎng)電壓,使企業(yè)用電效率達(dá)到最高。另一方面,同步電動(dòng)機(jī)群運(yùn)轉(zhuǎn)存在較大的起動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)險(xiǎn),尤其是在電網(wǎng)處于用電高峰時(shí)期,電網(wǎng)比較脆弱, 同步電動(dòng)機(jī)的高起動(dòng)電流和很低的功率因數(shù)可能造成網(wǎng)電壓進(jìn)一步降低,進(jìn)而過(guò)負(fù)荷能力較差的同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)入失步狀態(tài),進(jìn)一步加聚電網(wǎng)的惡化程度,其他電動(dòng)機(jī)相繼失步,造成局部電網(wǎng)電壓崩潰。 這一現(xiàn)象在中型或大型化工企業(yè)尤其是電力供應(yīng)系統(tǒng)容量配置余量較小的氮化工企業(yè),時(shí)有發(fā)生。
2.5 大型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)影響程度的評(píng)估
電動(dòng)機(jī)單機(jī)容量越來(lái)越大, 而電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的沖擊電流對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)也是很大的安全風(fēng)險(xiǎn)。很多文獻(xiàn)針對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響問(wèn)題進(jìn)行過(guò)詳細(xì)的闡述,《冶金企業(yè)電氣設(shè)備手冊(cè)》針對(duì)這一問(wèn)題也有明確的論述。
如圖是一典型的用戶配用電網(wǎng)絡(luò)圖:該網(wǎng)絡(luò)由供電變壓器,固定負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)三個(gè)基本要素組成。 我們要研究的課題就是如何成功起動(dòng)該電動(dòng)機(jī)又有效的避免對(duì)固定負(fù)荷的正常運(yùn)行造成影響。
圖中的Xs為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)對(duì)應(yīng)的短路阻抗,反映了系統(tǒng)供電能力的大?。还潭ㄘ?fù)荷的阻抗可以通過(guò)有關(guān)運(yùn)行參數(shù)計(jì)算出來(lái);電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)阻抗應(yīng)該由電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的參數(shù)計(jì)算出來(lái);Zo是上述兩個(gè)阻抗的并聯(lián)阻抗模值;Z則是系統(tǒng)的總阻抗。Us是系統(tǒng)供電電壓,一般取1.05,則電動(dòng)機(jī)
Uot=Us*Zo/Z
另一種簡(jiǎn)單有效的評(píng)估方法是進(jìn)行無(wú)功功率計(jì)算,對(duì)于實(shí)際的、有限容量的電網(wǎng)而言,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或同步電動(dòng)機(jī)失步引起的電網(wǎng)電壓波動(dòng)為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或同步電動(dòng)機(jī)失步時(shí)回路總的無(wú)功功率波動(dòng)量占母線最小短路容量的百分?jǐn)?shù),即:
ΔU%=ΔQ/Smin×100% ?。?)
式中 ΔQ——無(wú)功功率的波動(dòng)量,Mvar; Smin——母線最小短路容量,MVA。

我們可以根據(jù)具體情況計(jì)算出電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)母線電壓波動(dòng)情況,還可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)過(guò)度過(guò)程對(duì)上一級(jí)公共接點(diǎn)處的電壓影響情況,通過(guò)比較設(shè)計(jì)最合理的配電方案,配置合理的變壓器及其參數(shù), 選擇合理的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和保護(hù)方式,使電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。
3 大型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式
作為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)問(wèn)題的研究,在過(guò)去多數(shù)著眼于電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。與此不同的是,如今大型電動(dòng)機(jī)從本體設(shè)計(jì)與制造而言,大多是允許全電壓直接起動(dòng)的, 因此對(duì)大型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的研究著眼點(diǎn)應(yīng)該放在電機(jī)起動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響方面。目前還有些行業(yè)因特殊原因必須采用全壓直接起動(dòng),這種情況一般都會(huì)配置非常大的電力供電系統(tǒng)或者是高阻抗的變壓器電機(jī)機(jī)組。
3.1變壓器電動(dòng)機(jī)組
變壓器電動(dòng)機(jī)組拖動(dòng)方式(即一臺(tái)變壓器專供拖一臺(tái)電動(dòng)機(jī))在石油化工領(lǐng)域的大型催化裂化裝置的壓縮機(jī)拖動(dòng)中常有應(yīng)用,一般情況,變壓器采用高短路阻抗變壓器。在電機(jī)起動(dòng)時(shí),輸出電壓自然降低較多,等效于降壓起動(dòng)。因?yàn)樽儔浩飨露藳](méi)有其他負(fù)荷,因此在起動(dòng)過(guò)程中,電壓降低不會(huì)造成鄰近負(fù)荷反應(yīng);又因?yàn)槭歉咦杩棺儔浩髟偌由想妷航档秃箅姍C(jī)起動(dòng)電流也有所減少,因此電動(dòng)機(jī)起動(dòng)沖擊電流對(duì)上一級(jí)電網(wǎng)的影響也會(huì)有所降低。如果公共電網(wǎng)足夠大,或者公共接點(diǎn)的短路容量較大,就可以忽略它的影響。 但是隨著機(jī)組容量的逐漸增大和電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化程度的逐步提高,這一起動(dòng)方式對(duì)電力系統(tǒng)的影響問(wèn)題已經(jīng)不能再被忽略了。
另一方面,采用這一起動(dòng)方式的機(jī)組大多是長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行工況,有時(shí)侯一年也不會(huì)起動(dòng)一回,這樣一來(lái),高阻抗變壓器的長(zhǎng)期低效率運(yùn)行會(huì)造成巨大的電力浪費(fèi)。一般情況下,變壓器電動(dòng)機(jī)組容量對(duì)比為1.5:1左右,機(jī)組配電負(fù)荷率在60%左右,而實(shí)際工程中,電動(dòng)機(jī)總是降容使用, 一般按照機(jī)械負(fù)荷功率選擇電動(dòng)機(jī)時(shí),總是乘于1.1的負(fù)荷系數(shù),同時(shí)選擇機(jī)械時(shí)也留有足夠的裕量,這樣一來(lái)變壓器電動(dòng)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷率比較低,機(jī)組功率因數(shù)當(dāng)然也很低, 長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行必然造成大量的電力浪費(fèi)。這是變壓器電動(dòng)機(jī)組起動(dòng)方式的一大缺陷。比如一臺(tái)20000kW機(jī)組,一般選配變壓器容量為31500kVA,機(jī)組綜合效率每降低1%,運(yùn)行有功損耗將增加200kW,年損將增加173萬(wàn)kWH。這是一筆可觀的數(shù)字。
實(shí)際工作中,電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)公共接點(diǎn)電壓的影響是不可能忽略的,一般情況為了減少或者降低這種風(fēng)險(xiǎn),要求盡量的減少起動(dòng)次數(shù),維持電動(dòng)機(jī)的空負(fù)荷運(yùn)行,這樣一來(lái)也會(huì)造成巨大的電力浪費(fèi)。
3.2 熱變電阻降壓起動(dòng)方式
熱變電阻軟起動(dòng)器是一種新型的高壓大功率電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置。其主要技術(shù)特性是:電阻器是由具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻材料制成。電阻器串于電機(jī)定子回路,當(dāng)電機(jī)起動(dòng),電阻體通過(guò)起動(dòng)電流時(shí),電阻體溫度升高而阻值隨之減小,從而使電動(dòng)機(jī)端電壓逐步升高,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加,以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)。起動(dòng)電阻值,可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)和負(fù)載要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,能方便地配制到最佳的起動(dòng)參數(shù)。即在較小的起動(dòng)電流下,獲得足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
采用高壓熱變電阻器降壓起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)有以下顯著的起動(dòng)特性:
1、恒電流軟起動(dòng)特性:在電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中,電流基本保持不變,數(shù)值在2.5Ie以下,且有顯著的軟起動(dòng)特性。
2、起動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)功率因數(shù)高且接近恒定:一般采用熱變電阻降壓起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)功率因數(shù)都在0.8以上,且整個(gè)起動(dòng)過(guò)程接近于恒定不變的。
3、母線電壓波動(dòng)?。河捎谏鲜?、2特性,使電機(jī)起動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響降到最低,母線壓降在5%左右。
4、起動(dòng)平穩(wěn)無(wú)沖擊:起動(dòng)過(guò)程接近于恒加速特性,電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增高,因而使機(jī)械設(shè)備起動(dòng)平穩(wěn),無(wú)沖擊、無(wú)嘯叫聲,且機(jī)械能平穩(wěn)越過(guò)諧振轉(zhuǎn)速,使設(shè)備免受傷害。
經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展,該技術(shù)已可以滿足10kv、40000kw電機(jī)的降壓起動(dòng)要求。對(duì)于大型超大型電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)而言,該種起動(dòng)方式最大的優(yōu)異性能在于其起動(dòng)電流對(duì)電力供電網(wǎng)絡(luò)的沖擊降到了最低,從而大大地減少了電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)地影響。該技術(shù)的產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠,安裝和使用成本也很低。
3.3 高壓變頻軟起動(dòng)裝置
在石化、冶金、電力等工業(yè)領(lǐng)域的大型電動(dòng)機(jī)或抽水蓄能的大型電動(dòng)發(fā)電機(jī)常采用變壓變頻軟起動(dòng)方式。高壓變頻軟起動(dòng)方式主要還是針對(duì)風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)及泵類設(shè)備的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)而研制的,起動(dòng)過(guò)程中這些機(jī)械阻力矩較低,或者可以通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、閥門(mén)來(lái)改變降低起動(dòng)阻力矩,從而可以降低對(duì)電機(jī)起動(dòng)力矩的要求,一般情況下,要求電機(jī)起動(dòng)力矩為額定的50%左右就足夠了。
高壓變頻軟起動(dòng)裝置實(shí)際上是一個(gè)直接轉(zhuǎn)矩控制的交直交電流型VVVF變頻器。 當(dāng)輸出頻率從0Hz(同步起動(dòng))或5 Hz(異步起動(dòng))逐步升高到50 Hz,電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?轉(zhuǎn)速逐步升高到額定轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)。一般情況,起動(dòng)電流控制在額定電流的50%以內(nèi)。
4、結(jié)束語(yǔ)
電動(dòng)機(jī)單機(jī)容量越來(lái)越大,電力系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜,這是工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展的必然,也是一對(duì)永遠(yuǎn)存在的矛盾。工程技術(shù)人員可以通過(guò)制定合理的配電方案,選擇合理的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和保護(hù)方式來(lái)緩解這一矛盾,盡量減少電動(dòng)機(jī)過(guò)度過(guò)程對(duì)電網(wǎng)的影響程度和范圍,確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,這里面還有很多工作要做。
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