濮三联余热利用工程中电机起动分析

1、濮三联余热利用工程中电机起动分析钟欣(中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院)摘要：电动机起动在配电系统引起电压下降是许多工程项目中都要遇到的问题。本文针对濮三联余热利用工程中的电机起动分析，进行了细致的研究和详细的计算，希望对此类问题的解决能起到一点儿帮助。关键词：濮三联 热泵机组 电机 起动 1 前言在工程项目中常需计算电动机起动时配电系统中的电压，以便正确选择起动方式和供配电系统，并根据起动电流或容量校验供配电和起动电器的过负荷能力。电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且配电系统中引起的电压下降不应妨碍其他用电设备的工作。2 项目背景濮三联余热利用工程项目地点位于

2、河南省濮阳市，项目在中原油田采油二厂大门西侧新建热泵机房一座，热泵机房内布置两台离心式热泵机组及其配套低压用电设备，为了便于运行管理，中间水泵设在采油二厂锅炉房的水处理间。项目地点地理位置图见图2-1。中原油田3 供配电系统项目建设地址附近分别有三座变电站，三座变电站描述及变电站距离项目建设地址距离详见表3-1。序号名称变电站等级(kV)距离(km)备注1濮三变电站35/61.52用2濮一变电站35/642用3李拐变电站110/35/631用1备表3-1 变电站距离表其中濮三35kV变电站内35kV部分无扩建电气间隔。6kV高压配电室内现有KYN28A-12型6kV高压开关柜36面，无备用回路

3、，有预留安装位置。站内现有35/6kV变压器两台,容量为2x12500kVA，所带负荷主要是中原油田采油二厂生活区、濮三联合站、濮三污水站及附近部分小型计量站、油井等用电负荷。 根据供配电系统现状，本工程热泵机房外部电源拟引自濮三联35kV变电站内新增6kV开关柜，单回路供电。由于现场空间受限，6kV架空线路没有敷设走廊通道，故采用6kV电力电缆线路敷设至现场热泵电机。4 电机起动分析4.1用电负荷统计该工程的主要用电设备负荷及等级见表4.1-1。序号设备名称负荷等级电压（kV）功率（kW）台数备注1离心式热泵机组三级6140022用2离心式热泵机组配套低压负荷三级0.3810022用3中间循

4、环泵三级0.3811021用1备4其它负荷三级0.3840表4.1-1 主要用电设备负荷表总安装负荷功率为3260kW，总运行负荷功率为2771kW，其中6kV安装负荷功率为2800kW，0.38kV低压安装负荷为460kW。4.2设备参数离心式热泵机组的具体参数见表4.2-1。编号设备名称主要参数单位数量备注1离心式热泵机组制热量：7500kW蒸发器温度：40-22冷凝器温度：50-60.5电功率：1400kW台2阻力<50kPa表4.2-1 热泵机组设备参数表4.3起动方式的选择电压起动方式包括全压起动和降压起动。其中降压起动方式又包括有电抗器降压起动、自耦变压器降压起动、星三角降压

5、起动和变压器电动机组起动。全压起动是最简单、最可靠和最经济的起动方式，但起动电流大，在配电母线上引起的电压降也大；降压起动的起动电流小，但起动转矩小，起动时间长，绕组温升高，起动电器复杂，只有在不符合全压起动条件时才考虑采用。该项目经过与制造厂家协商及技术比较，确定采用全压起动方式。4.4起动计算本工程项目设计中有两台电动机，两台电动机型号一致，额定功率1400kW，额定电压6kV，额定电流168A，起动电流倍数为6.5，6kV母线短路容量56MVA，母线上其他计算负荷为10MVA，功率因数为0.9。现场路径较长，沿途经过濮三联合站、濮三污水站、村庄、农田、及二厂部分生活区、故6kV电缆主要采

6、用直埋敷设,局部采用桥架内敷设的敷设方式，选用YJV22-6/6kV/3x240的三芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆。电动机的额定容量为：电动机额定起动容量为：电动机的馈电线路较长，则电动机的馈电线路阻抗，起动回路的额定输入容量为：预接负荷=10MVA，其功率因数=0.9为，则预接负荷的无功功率为：起动电动机定子端电压相对值为：电机起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：、在一般情况下，电动机频繁起动时不应低于系统标称电压的90，电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85。、配电母线上未接照明负荷或其他对电压下降敏感的负荷且电动机不频繁起动时，不应低于标称电压的80。、配电母线上未

7、接其他用电设备时，按保证电动机起动转矩的条件决定，对低压电动机还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。本工程项目中，两台离心式热泵机组的运行方式为一运行一备用状态，不频繁起动，只在冬季采暖期使用，且制造厂家对电动机的起动方式无特殊规定。故只要满足不低于标称电压80的要求即可。根据计算0.8517 >80，符合相关起动要求。5 结语为保证热泵电机起动顺利，且还能保证其他用电设备的正常工作，热泵机组应能做到：1 、高压热泵机组电机的堵转转矩应不小于0.9倍的额定转矩。、热泵系统供货商应根据外部电源能力，核实并选择合适的高压电机起动方式和起动设备。、在此类配套中压电机类的工艺设备在订货前，需根据设备实际参数和运行要求，对项目的可行性进行核实。作者简介：钟欣，(1980 )，工程师，南华