电动机热启动的应用

电动电动机机热变电热变电阻阻软软启启动动装置装置 大容量高大容量高压电动压电动机机热变电热变电阻阻软软启启动动装置的装置的应应用用 在冶金 化工 建材 矿山 水泥厂等领域广泛使用大中 型高压鼠笼型异步电机拖动风机 空压机 泵类负载 3000KW 以下的电机一般采用直接起动或串电抗器起动 1 3000 10000KW 的电机一般采用自耦降压起动或变频起动 功率更大的电机一般采用可控硅变频起动 直接启动最简单 经济 但起动电流大 对电网及电机冲 击厉害 机械冲击也相当严重 采用电抗器降压起动方式 从 某种角度讲 可以小量降低电动机起动电流 但是本来电机起 动时的低功率因数 0 15 0 2 因串接电抗器而变得更低 因此 对电力系统没有太多的好处 母线压降没有明显的减少 自耦 变压器降压起动方式在大中型电机起动中使用较少见 该起 动方式同串联电抗器起动方式效果大体相同 但接线方式较 为复杂 另外 采用自耦变压器起动具有一定的迷惑性 起动 回路电流有明显下降 但电机定子电流还是相当大 一般在 5 倍左右 实际上对电机保护没有太大的意义 变频起动方式不 管从技术上 还是从经济角度都是最奢侈的方案 因此 随着各工业领域的单台电动机容量的逐渐扩大 而电 网容量并没有同步发展 传统的起动方式越来越不能满足电 机起动要求 在市场的影响下 逐渐有一些新的起动方式应运 而生 如用于大中型电机起动用的高压降压软起动和高压变 频软起动 高压热变电阻便是其中的一种 高压热变电阻器是由液箱 热敏电解液 电极及导流机构 组成 热敏电解液有以下几种特点 导电体为液体材料 可 以流动 可以自循环 可以根据需要制成各种导电结构形状 2 可大可小 水溶液比热率大 因而可以根据需要制成各种 大容量电阻器 具有明显的负温度电阻特性 物理 化 学性质稳定 重复性强 耐久性好 性能稳定 将该电阻器串入电动机的三相定子回路中 实现电动机 降压起动 当电动机起动时 电机的定子电流流过热变电阻器 从而使电阻体发热 温度逐步升高 电阻逐步降低 在电机起动 电流基本恒定的情况下 电动机端电压逐步升高 从而使电机 起动转矩逐步增大 实现电动机的平滑起动 热变电阻的温度变化特性 附加导流机构对电阻变化 曲线的修正 使得电阻的变化过程与电动机起动过程的等效 端电阻变化过程相互补充 使电机在起动过程中 回路总阻抗 接近不变 从而使得电机的起动过程电流小且恒定 COS 高且 恒定 热变电阻的导流机构的另一个作用就是当电机起动完毕 该机构快速将高温导电液体导出 使有效电阻区域内的液体 温度快速降到常温 以迎接下次起动 以保证连续起动时的性 能重复性 高压热变电阻器根据其绝缘结构的不同分为柜式和油 浸式两种结构 采用高压热变电阻器降压起动的电动机有以下显著的 起动特性 1 恒电流软起动特性 3 在电机起动过程中 电流基本保持不变 数值在 2 5Ie以下 且 有显著的软起动特性 2 起动过程中系统功率因数高且接近恒定 一般采用高压热变电阻器降压起动的电动机系统功率 因数都在 0 8 以上 且整个起动过程接近于恒定不变的 3 母线压降低 由于上述两个特性 使电机起动对电力系统的影响降到 最低 母线压降在 5 左右 4 起动平稳无冲击 高压热变电阻软起动装置 对电机电网及机械设备都有很 好的保护作用 尤其是对电机的起动保护 且有明显的好处 同时 因采用该起动方式的电动机 其起动电流还在额定以上 4 且时间会相对延长 因此 对电机的保护方式及整定应作适当 调整 一般起动保护和运行保护应相互独立 起动保护应能覆盖 电机起动电流和起动时间设计值 对于 2000KW 以上高压电 机 应采用差动保护加过流限时保护加接地保护的复合保护 型式 北钢集团炼铁厂高炉风机为 4200KW 异步电动机 过去 采用高压电抗降压起动 起动电流在 5 倍额定电流 起动时间 为 35S 因为电网容量不够大 因此在电机起动时需摘掉一些 负荷 影响企业生产 1999 年采用高压热变电阻器代替高压 电抗器起动该电机的方案 并成功改造 电机起动电流为 3 5 倍 起动时间约 40S 从此过去开大电机时必须先停一部分负 荷的历史结束了 大电机转起来后不敢停的历史结