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軟起動案例
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大中型泵站電動機啟動軟起動的選擇 實際應用案例分析

水資源利用及需求也發生著很大的變化,對水的需求也在雖然輔助啟動方式較多,但對大中型泵站工程而言,快速增加,各種形式及規模的調水工程也日益增多。由于可能采用的方式主要有變頻器啟動、熱變電阻啟動、磁控調水規模逐漸增大,泵站的裝機規模也在增大,所采用的電抗器啟動及開關變壓器啟動方式。其各自的優缺點主要大中型機組也越來越多。我國在以往的泵站設計過程中已簡述如下。積累了較為豐富的設計經驗,如國標 GB/ T50265《泵站設計規范》、行業標準 SL430《調水變頻啟動方式在技術上具有很多其它方式不可比擬的工程設計導則》、SD204 《泵站技術規范》等。但由于近優點,如設備靜止,維修方便,可不受啟動次數限制。并有關新技術的快速發展及在水利且它的啟動電流倍數可調,可以在限流 (啟動電流不超過電來泵站規模的快速增大工程上的應用 , 對以往的一些技術問題的處理也在發生著一定的變化。現就常遇到的電動機啟動、無功補償裝置選擇問題作一簡要介紹 , 以便在類似工程設計中給予關注。


1、電動機啟動選擇

對于大中型泵站工程 , 電機啟動方式應根據供電系統情況、電機型式、電機容量及其臺數進行計算及分析比較確定。泵站中電動機常用的啟動方式可分為直接啟動和輔助啟動方式兩類。輔助啟動方式主要有變頻器啟動、自耦變壓器啟動、電抗器啟動、變壓器抽頭啟動、熱變電阻啟動、磁控電抗器啟動及開關變壓器啟動等方式。

高壓軟啟動柜用戶使用現場.jpg

全壓異步直接啟動


電動機采用全壓異步直接啟動方式 ,  需要供配電系統相對所要啟動的電機容量足夠大 ,  如果供配電系統的容量不夠, 機組啟動時就會使電網產生很大壓降以及出現機組啟動失敗等問題。另外 , 采用全壓異步啟動的電機造價比采用變頻啟動的電動機要高。但由于此種方式簡單、方便 , 只要工程比選合理 , 宜優先考慮選用(但對于重要的特大型泵站 ,還是應全面慎重考慮) 。如果供電系統的電源不具有足夠大的容量,要達到良好啟動目的,就需要改善供配電系統了,其可行的方式有: 采用雙回線供電(降低線路阻抗),加大主變壓器容量或降低主變壓器阻抗等方案。至于哪種方案更適合 , 應根據具體情況通過技術及經濟分析比較確定。機額定電流值) 的同時獲得大啟動轉矩。如果工程需要 , 可以實現包括軟停止在內的各種啟停功能 , 可做到對系統及機組無沖擊。機組制造可以按正常工況下的參數最優結構制造,主機正常運行無附加損耗,對于一般泵站所需配套變頻器容量也不需太大 , 其配套設備均可裝于柜內 , 便于布置 , 減小了占地 , 減輕了維護工作量。此種方式易于實現自動化控制。并且國內外的機組啟動方面已得到了廣泛的應用。其技術性能是其他方式無法比擬的 , 但它的最大缺點是投資較大;所以投資往往成為這種方式是否采用的關鍵。如果只用于機組啟動 , 現國內有一種“有級變頻”啟動裝置 , 其啟動電流倍數不超過 2 Ir , 其啟動類似上述的變頻啟動方式 , 但性能不如變頻啟動方式 , 其價格較變頻啟動方式低。


對于工程規模較大、裝機臺數較多的大型或特大型泵站, 采用變頻啟動方式 , 其綜合投資及工程整體性能均可能較優 , 特別是對于有變速運行工況的泵站 , 此時 , 變頻啟動方式往往可能成為一種更為合理的方案。


磁控電抗器啟動方案


磁控啟動是從普通電抗器啟動方式衍生出來而優于普通電抗器啟動的一種方式。問世已有 10 多年 , 是我國具有獨立知識產權的技術 , 已在我國冶金、石化等許多領域的大容量電動機上較多采用。此啟動方式的啟動電流一般為2~315 Ir ,  啟動時間一般為 15~50 s 。其技術性能不如變頻啟動方式優越 , 但略優于下述熱變電阻啟動方式。其經濟性能優于變頻啟動方式 , 與熱變電阻啟動方式相比略高。從裝置布置占用建筑面積上基本與變頻啟動方式的裝置相當 ,  比熱變電阻啟動方式裝置略小。磁控啟動裝置具有簡單可靠、環境適應性好、體積小及免維護等優點 ,  在水利工程泵站中還未見應用實例 , 但根據其工作原理、性能及許多類同電動機成功運行經驗可見 , 應用于泵站工程從技術上基本是可行的。


熱變電阻啟動方案


熱變電阻啟動裝置是近年來采用的一種啟動方式 , 是傳統液阻啟動的改進型。其基本原理與傳統液阻啟動基本相同 , 其技術在我國具有獨立知識產權 , 在我國礦山、冶金、石化等領域的電動機上已采用 , 但其運行經驗與其他方式相比還不夠豐富。啟動電流一般為 2~4 Ir , 啟動時間一般為 15~50 s 。其現階段技術性能遠不如變頻啟動方式優越, 與磁控啟動裝置相比也略低 , 但其投資費用遠低于變頻啟動方式 , 也比磁控啟動裝置略低。從裝置布置占用建筑面積比變頻啟動裝置及磁控起動裝置大。熱變電阻啟動方式與傳統液阻啟動裝置相比 , 具有簡單、可靠及基本免維護等優點 , 在水利泵站工程中還未見應用實例。但從同類電動機成功運行經驗可見 , 應用于泵站工程從技術上是基本可行的。


開關變壓器啟動方案

開關變壓器啟動是近年來投入實際應用的一種方式。是我國具有獨立知識產權的技術 , 在我國鋼鐵、石化等領域的大容量電動機上已采用。啟動電流一般可小于 113 Ir , 啟動時間可控。其技術性能不如變頻啟動方式優越 , 其投資費用低于變頻啟動方式 , 但高于熱變電阻啟動及磁控電抗器啟動方式。從裝置布置占用建筑面積上大于變頻啟動裝置。開關變壓器啟動裝置具有簡單可靠、環境適應性好及免維護等優點 , 在水利泵站工程中還未見應用實例 , 但根據其工作原理、性能及類同電動機運行經驗可見 , 應用于泵站工程從技術上是基本可行的。


綜合上述分析論述 , 變頻啟動方案在技術性上明顯優于全壓異步直接啟動、磁控電抗器啟動、熱變電阻啟動及開關變壓器啟動。5 種方式的投資由高到低順序為變頻啟動、開關變壓器啟動、磁控電抗器啟動、熱變電阻啟動及全壓異步直接啟動。全壓異步直接啟動方式操作簡單、運行及維護等方面簡便 , 一般而言 , 大型泵站采用變頻啟動方案可能更好 , 中小型泵站采用直啟可能會更優。在工程中采用那種方案要根據工程具體情況進行技術和經濟比較選擇確定。

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