6kV高压电机软启动系统的设计与研究

Ｑ　：Ｑ　！　２　Ｃｈｉｎａ　ＮｅＷ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｚｉｅｓ　工业技术　６ｋＶ高压电机软启动系统的设计与研究　朱大江　（中国石油西部管道分公司，新疆乌鲁木齐８３００００）　摘要：随着经济的飞速发展，我国经济已经迎来了新的发展阶段，出现了很多大型企业、引进了很多大功率设备，大　型电机的应用也越来越多，因此，大型电机的起动方法也开始受到人们的关注。我国目前在工业领域中使用的大部分大　功率重载设备都是采用高压的交流电机拖动，但是大功率交流电机在直接启动的时候会产生许多严重问题。第一，高压　电机硬启动时，在产生大电流的同时也会产生大量的电磁干扰，这会对装置周围的电气仪表产生干扰。第二，在直接启　动高压电机的情况下，会导致电网电压急剧下降，由此会造成电网内的其他电器设备无法正常运行。第三，直接启动高　压电机，电流从无到有的充满这个装置，所产生的冲击电流会使电机本身过热，会缩短电机的使用寿命。第四，直接启　动电机会产生很大的转矩振荡，这种振荡会带来很大的冲击力，不仅损伤机械本身还会给齿轮、轴承等精密设备带来巨　大的损害。由此可见，直接启动高压电机的危害有多严重。因此，对于高压电机软启动系统的设计与研究具有十分重要　的意义。本文对高压电机软启动进行了分析研究。　关键词１高压电机；软启动；晶闸管　中图分类号：ＴＭ４１　文献标识码：Ａ　就目前情况来看，单只晶闸管还不足以承　而软启动时其最大电流降低一半左右，所　大型高压电机作为企业的核心装置　受６ｋＶ的高压，考虑到耐压余量、电网　产生的焦耳热也大大缩短，延长了电机的　一、概述　设备，直接影响着企业的生产状况，影响　着企业的经济效益。因此为了正确的使用　高压电机、延长高压电机的使用寿命，选　择合理的启动方式尤为重要。　二、软启动介绍　第二次工业革命的出现，推动了电　机的发展，由于电机的发展，大大提高了　生产效率促进了生产力的发展，也使人们　的生活水平有了很大的提高。如今高压电　机在企业的正常工作运行中，起着不可或　缺的作用，因此，需要寻找一个合理启动　高压电机的方法，以使电机的使用寿命延　长。随着科学技术的发展，软启动开始应　用到高压设备中，对其进行客观系统的设　计分析研究，能够让其更好的应用在工业　设备中。　三、晶闸管的选择　作为高压电机软启动装置中的核心　部分一晶闸管，同时作为高压闸流器件，　对其耐高压等级的要求也是十分严格的。　晶闸管一般在整流领域应用广泛，如果将　其应用在高压领域，对于其耐压等级的要　求是目前高压电机软启动系统对电压等级　提升的关键。随着技术的发展，目前市场　上已经出现不同种耐压等级的晶闸管，但　在价格方面，还是一个需要慎重考虑的方　向。因此选择合适耐压等级的晶闸管，既　能满足软启动装置的平稳运行，同时还节　约了成本。　四、６ｋＶ高压电机软启动系统的设计　原理与好处　（一）软启动装置设计原理　软启动器是一种集电机软起动、　软停车、轻载节能和多种保护功能于一　体的新颖电机控制装置，国外称为Ｓｏｆｔ　波动、浪涌等因素，在设计６ｋＶ高压软　使用寿命。　启动装置时，通常选取２ｋＶ耐压等级的　软起动装置能够使高压电机启动电　晶闸管，采用３只串联的方式来提高耐压　流降低，电机启动转矩增加，其通过限流　值。　启动方式，将启动电流控制在安全范围内，　软启动系统的工作过程：软启动装　减小了启动电流较大产生的冲击。软启动　置启动，晶闸管的输出电压逐渐增加，电　装置中使用的旁路接触器还避免了对电网　动机逐渐加速，晶闸管逐渐全部导通，此　产生谐波污染，其装置还有很强的抗干扰　时电机在额定电压状态下平滑启动，当电　能力，保证了装置的高效和稳定性。晶闸　机达到额定转数时，启动过程结束。此时，　管的导通作用，避免了冲击电流的产生，　软启动器自动用旁路接触器取代已完成任　增强了供电的可靠性。当高压电机出现超　务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定　压、欠压、过载、晶闸管过温、启动时间　电压。用旁路接触器取代晶闸管是为了降　过长等故障时，高压软启动装置对其具有　低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用　完善的保护作用，能够对其出现的故障进　寿命，提高其工作效率。在启动过程完成　行有效的记录，方便以后的查询及维修。　后，装置中的双向可控硅发挥了作用，在　结语　未安装可控硅时，接触器直接控制电机接　在企业中，大型高压电机不仅价格　点，这会造成易拉弧、粘连、烧坏等故障　昂贵，还影响着企业的经济效益，对它进　的发生，安装可控硅后，启动过程完成后，　行适当的保护是十分重要的。采用软启动　接触器通过采用短接可控硅的控制方式，　系统启动高压电机，能够切实保护高压电　有效的避免了这些状况的发生，同时还节　机，使其能够平稳运行、延长使用寿命。　约了能源。　因此，为高压电机装置软启动系统十分必　软启动器同时还具有软停车功能。　要。　所谓停车功能，就是平滑减速，逐渐停机，　参考文献　１张斌，尚刚，欧英，刘志星．高压交　１１采用软停车方式能够减小对机械的冲击，　『防止水锤效应的发生。　流感应电机软启动技术的发展Ｕ】＿变流技　目前市场上常见可供选择的软启动　术与电力牵引，２００６（０２）．　器有旁路型、无旁路型、节能型等。企业　『２］杜江，杜太行，刘艳萍．基于模糊控　可以根据负载性质选择不同型号的软启动　制技术的感应电动机软起动研究［『１＿电力　器　（二）软启动装置的好处　电子技术，２００７（Ｏ１）．　『３余致廷，周米洋，皮玉，宗世勇．交　３１当高压电动机在硬启动的状态下，　其启动电流会达到额定电流的４～７倍，　会影响其他设备的正常运行。但是采用软　启动时，其启动电流则一般为额定电流的　２～３倍，电网电压的波动率也一般能够控　Ｓｔａｒｔｅｒ。　制在１０％以内，对其他设备的正常运行　６ｋＶ高压电机软启动主要采用三相交　影响很小很小。还有高压电机在直接启动　流电源，由电网导入６ｋＶ交流电压，晶　的状态下，由于有大量电流流过，会产生　闸管主回路是软启动系统的核心部分。但　大量的焦耳热，会加速导线外的绝缘老化。　流电机离散变频高转矩软起动技术的研究　［１１＿电力电子技术，２０１０（Ｏ２）．　１４１唐爱华．谈电动机保护的改进Ⅱ】．安庆　科技，２００４（０２）．　【５】松田秀雄，王勃洪．高耐压大容量的　晶闸管和二极管Ⅱ］．电力牵引快报，１９９５　（０３）．　ｆ６】李东旭．模糊ＰＩＤ控制器的ＭＡＴＬＡＢ　仿真浅究［】］．华章，２０１２（Ｏ５）．　一１２８一　中国新技术新产品