電動機熱啟動的應(yīng)用

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1、電動機熱變電阻軟啟動裝置大容量高壓電動機熱變電阻軟啟動裝置的應(yīng)用5在冶金、化工、建材、礦山、水泥廠等領(lǐng)域廣泛使用大中型高壓鼠籠型異步電機拖動風(fēng)機、空壓機、泵類負載，3000KW以下的電機一般采用直接起動或串電抗器起動，3000-10000KW的電機一般采用自耦降壓起動或變頻起動，功率更大的電機一般采用可控硅變頻起動。直接啟動最簡單，經(jīng)濟,但起動電流大,對電網(wǎng)及電機沖擊厲害,機械沖擊也相當(dāng)嚴重。采用電抗器降壓起動方式,從某種角度講,可以小量降低電動機起動電流,但是本來電機起動時的低功率因數(shù)(0.15-0.2)因串接電抗器而變得更低,

2、因此，對電力系統(tǒng)沒有太多的好處。母線壓降沒有明顯的減少,自耦變壓器降壓起動方式在大中型電機起動中使用較少見。該起動方式同串聯(lián)電抗器起動方式效果大體相同,但接線方式較為復(fù)雜。另外,采用自耦變壓器起動具有一定的迷惑性,起動回路電流有明顯下降,但電機定子電流還是相當(dāng)大,一般在5倍左右,實際上對電機保護沒有太大的意義。變頻起動方式不管從技術(shù)上,還是從經(jīng)濟角度都是最奢侈的方案。因此,隨著各工業(yè)領(lǐng)域的單臺電動機容量的逐漸擴大,而電網(wǎng)容量并沒有同步發(fā)展,傳統(tǒng)的起動方式越來越不能滿足電機起動要求,在市場的影響下,逐漸有一些新的起動方式應(yīng)運而生,如

3、用于大中型電機起動用的高壓降壓軟起動和高壓變頻軟起動,高壓熱變電阻便是其中的一種。高壓熱變電阻器是由液箱,熱敏電解液,電極及導(dǎo)流機構(gòu)組成。熱敏電解液有以下幾種特點：①5導(dǎo)電體為液體材料，可以流動，可以自循環(huán)，可以根據(jù)需要制成各種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形狀，可大可小；②水溶液比熱率大，因而可以根據(jù)需要制成各種大容量電阻器；③具有明顯的負溫度電阻特性；④物理－化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，重復(fù)性強，耐久性好，性能穩(wěn)定。將該電阻器串入電動機的三相定子回路中,實現(xiàn)電動機降壓起動。當(dāng)電動機起動時,電機的定子電流流過熱變電阻器從而使電阻體發(fā)熱,溫度逐步升高,電阻逐步降低,

4、在電機起動電流基本恒定的情況下,電動機端電壓逐步升高,從而使電機起動轉(zhuǎn)矩逐步增大,實現(xiàn)電動機的平滑起動。熱變電阻的溫度變化特性，附加導(dǎo)流機構(gòu)對電阻變化曲線的修正，使得電阻的變化過程與電動機起動過程的等效端電阻變化過程相互補充,使電機在起動過程中,回路總阻抗接近不變,從而使得電機的起動過程電流小且恒定,COS￠高且恒定。熱變電阻的導(dǎo)流機構(gòu)的另一個作用就是當(dāng)電機起動完畢,該機構(gòu)快速將高溫導(dǎo)電液體導(dǎo)出,使有效電阻區(qū)域內(nèi)的液體溫度快速降到常溫,以迎接下次起動,以保證連續(xù)起動時的性能重復(fù)性。高壓熱變電阻器根據(jù)其絕緣結(jié)構(gòu)的不同分為柜式和油浸式

5、兩種結(jié)構(gòu)。采用高壓熱變電阻器降壓起動的電動機有以下顯著的起動特性:51.恒電流軟起動特性。在電機起動過程中,電流基本保持不變,數(shù)值在2.5Ie以下,且有顯著的軟起動特性;2.起動過程中系統(tǒng)功率因數(shù)高且接近恒定。一般采用高壓熱變電阻器降壓起動的電動機系統(tǒng)功率因數(shù)都在0.8以上,且整個起動過程接近于恒定不變的;3.母線壓降低。由于上述兩個特性,使電機起動對電力系統(tǒng)的影響降到最低,母線壓降在5%左右;4.起動平穩(wěn)無沖擊.5高壓熱變電阻軟起動裝置,對電機電網(wǎng)及機械設(shè)備都有很好的保護作用,尤其是對電機的起動保護,且有明顯的好處。同時,因采用

6、該起動方式的電動機,其起動電流還在額定以上,且時間會相對延長,因此,對電機的保護方式及整定應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。一般起動保護和運行保護應(yīng)相互獨立,起動保護應(yīng)能覆蓋電機起動電流和起動時間設(shè)計值,對于2000KW以上高壓電機,應(yīng)采用差動保護加過流限時保護加接地保護的復(fù)合保護型式。北鋼集團煉鐵廠高爐風(fēng)機為4200KW異步電動機,過去采用高壓電抗降壓起動,起動電流在5倍額定電流,起動時間為35S。因為電網(wǎng)容量不夠大,因此在電機起動時需摘掉一些負荷,影響企業(yè)生產(chǎn)。1999年采用高壓熱變電阻器代替高壓電抗器起動該電機的方案,并成功改造,電機起動電流為

7、3.5倍,起動時間約40S。從此過去開大電機時必須先停一部分負荷的歷史結(jié)束了,大電機轉(zhuǎn)起來后不敢停的歷史結(jié)束了，電機隨時起停。高壓熱變電阻軟起動裝置是一種非常適用于大容量高壓電機的起動方式。該裝置于1997年研制成功,投入使用以來,一直穩(wěn)定可靠,取得了很高的經(jīng)濟效益和社會效益。55