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中高压电动机软启动与自耦变压器式减压起动的比较

发布时间:2020-05-18 15:55:00来源:浙江新航电气有限公司

中高压电动机软启动与自耦变压器式减压起动的比较:


为了讨论的方便,将开关变压器式中压电机软起动装置称为a装置,将自耦变压器式减压起动装置称为b装置。


在使用b时,高压侧接电网,低压侧接电动机。一般有几个分接头,可以选择不同的分压比,这样起动电流和起动转矩可以根据抽头位置来调节。采用b的主要优点是能减小电网电流,减小线路压降。设自耦变压器二次电压u2和一次电压u1之比为kv (kv<1),则在起动时,电机端电压为u2=kvu1。



电机的电流,即自耦变压器的二次电流12为: 


izd--电机直接起动时的电流:


自耦变压器一次接电网,电网供给电机的电流即是自耦变压器的一次电流1=kvi2=kv2izd,可见此时电网电流只是直接起动电流的kv2倍(kv<1) 。由于转矩和电压的平方成正比,起动转矩也只有直接起动时的kv2倍。与a相比,二者有如下差别:


1、适用场合方面:


与老式减压起动相比,b适用于电网容量较小的场合,它对减小电网电压波动是较有利的。与a相比,b并无优越性,原因是b的抽头变比往往较高,起动电流不会有明显的下降;而a的调压范围非常大,在电机的低速阶段可以用低电压来限制起动电流,当电机具有- -定转速时(此时电机阻抗己变大)再提高电机端电压,使起动电流能限制在更小的范围内。


2、控制的灵活性、可靠性方面:


容量较小的电网也往往是不太稳定的电网,由于b是抽头式调节,在一次起动过程中电压是固定的,这样如果抽头变比比较低,在电网电压过低时,会使自耦变压器二次电压过低,因而起动转矩不足,起动时间过长,如果是定时切换,则冲击电流过大;如果抽头变比比较高,则会在电网电压较高时,对电机有较大的起动冲击,一次电流降低也不明显。


a的控制非常灵活,电流电压都可以大范围调节,无论电网的情况如何,均可按需要调节电流和电压,确保软起动的成功率。



3、冲击方面:


应用b时,电压有2-3次切换,因而转矩也有2-3次突变,这对较精密的机械设备是非常不利的。在电气方面,如果变比较高,对电网的冲击也会较大。a因是连续调节,起动过程非常平稳,不存在冲击。


4、起动方式方面:


a为软起动装置而b为减压起动装置,二者的其它性能完全不在一个水平上(如工作方式、可控性等)。总之,b对不稳定电网而言,变比的选择非常重要,如果选择不当则会产生许多不利的情况,因此在软起动已广泛应用的今天,b的应用已越来越少。


前不久出现了一种在自耦变压器抽头处加装电容器的起动方法,这种方法其实质就是自耦变起动方法与电容补偿技术的简单结合,谈不上什么新技术。对电机而言,起动情况与自耦变起动情况基本一样:多次冲击依旧、电流会稍大一些。这种方法的出现是为了解决小容量电网起动较大电机的情况,使电机起动时的感性电流较少地流入电网。


采用电容器来减小流入电网的感性电流是众所周知的方法,那么过去为什么较少使用这种方法呢?我想不会是人们没想到它,可能下述几个问题是人们所担心的:


①电机起动时电流突变中的高次谐波是否会影响电容器的寿命?会不会形成某次谐波振荡?


②电容器合闸时会产生很大的涌流,致使这种方法不适于频繁起动;


③起动过程中如因事故跳闸,则可能发生电机振荡现象,严重危及机械设备的安全;


④当电机起动接近结束时电流会下降,此时要及时切除电容器,否则会有过补偿发生。



这些问题今天是否已经解决了?所以我们在选起动方法时当三思而后行,以免留下隐患。当前在10000kw以下的中小电机已比较少见有选用自耦变压器作起动的,不知为什么在大电机起动上竞有人选用。

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