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软起动案例
大中型泵站电动机启动软起动的选择 实际应用案例分析

水资源利用及需求也发生着很大的变化,对水的需求也在虽然辅助启动方式较多,但对大中型泵站工程而言,快速增加,各种形式及规模的调水工程也日益增多。由于可能采用的方式主要有变频器启动、热变电阻启动、磁控调水规模逐渐增大,泵站的装机规模也在增大,所采用的电抗器启动及开关变压器启动方式。其各自的优缺点主要大中型机组也越来越多。我国在以往的泵站设计过程中已简述如下。积累了较为丰富的设计经验,如国标 GB/ T50265《泵站设计规范》、行业标准 SL430《调水变频启动方式在技术上具有很多其它方式不可比拟的工程设计导则》、SD204 《泵站技术规范》等。但由于近优点,如设备静止,维修方便,可不受启动次数限制。并有关新技术的快速发展及在水利且它的启动电流倍数可调,可以在限流 (启动电流不超过电来泵站规模的快速增大工程上的应用 , 对以往的一些技术问题的处理也在发生着一定的变化。现就常遇到的电动机启动、无功补偿装置选择问题作一简要介绍 , 以便在类似工程设计中给予关注。


1、电动机启动选择

对于大中型泵站工程 , 电机启动方式应根据供电系统情况、电机型式、电机容量及其台数进行计算及分析比较确定。泵站中电动机常用的启动方式可分为直接启动和辅助启动方式两类。辅助启动方式主要有变频器启动、自耦变压器启动、电抗器启动、变压器抽头启动、热变电阻启动、磁控电抗器启动及开关变压器启动等方式。

高压软启动柜用户使用现场.jpg

全压异步直接启动


电动机采用全压异步直接启动方式 ,  需要供配电系统相对所要启动的电机容量足够大 ,  如果供配电系统的容量不够, 机组启动时就会使电网产生很大压降以及出现机组启动失败等问题。另外 , 采用全压异步启动的电机造价比采用变频启动的电动机要高。但由于此种方式简单、方便 , 只要工程比选合理 , 宜优先考虑选用(但对于重要的特大型泵站 ,还是应全面慎重考虑) 。如果供电系统的电源不具有足够大的容量,要达到良好启动目的,就需要改善供配电系统了,其可行的方式有: 采用双回线供电(降低线路阻抗),加大主变压器容量或降低主变压器阻抗等方案。至于哪种方案更适合 , 应根据具体情况通过技术及经济分析比较确定。机额定电流值) 的同时获得大启动转矩。如果工程需要 , 可以实现包括软停止在内的各种启停功能 , 可做到对系统及机组无冲击。机组制造可以按正常工况下的参数最优结构制造,主机正常运行无附加损耗,对于一般泵站所需配套变频器容量也不需太大 , 其配套设备均可装于柜内 , 便于布置 , 减小了占地 , 减轻了维护工作量。此种方式易于实现自动化控制。并且国内外的机组启动方面已得到了广泛的应用。其技术性能是其他方式无法比拟的 , 但它的最大缺点是投资较大;所以投资往往成为这种方式是否采用的关键。如果只用于机组启动 , 现国内有一种“有级变频”启动装置 , 其启动电流倍数不超过 2 Ir , 其启动类似上述的变频启动方式 , 但性能不如变频启动方式 , 其价格较变频启动方式低。


对于工程规模较大、装机台数较多的大型或特大型泵站, 采用变频启动方式 , 其综合投资及工程整体性能均可能较优 , 特别是对于有变速运行工况的泵站 , 此时 , 变频启动方式往往可能成为一种更为合理的方案。


磁控电抗器启动方案


磁控启动是从普通电抗器启动方式衍生出来而优于普通电抗器启动的一种方式。问世已有 10 多年 , 是我国具有独立知识产权的技术 , 已在我国冶金、石化等许多领域的大容量电动机上较多采用。此启动方式的启动电流一般为2~315 Ir ,  启动时间一般为 15~50 s 。其技术性能不如变频启动方式优越 , 但略优于下述热变电阻启动方式。其经济性能优于变频启动方式 , 与热变电阻启动方式相比略高。从装置布置占用建筑面积上基本与变频启动方式的装置相当 ,  比热变电阻启动方式装置略小。磁控启动装置具有简单可靠、环境适应性好、体积小及免维护等优点 ,  在水利工程泵站中还未见应用实例 , 但根据其工作原理、性能及许多类同电动机成功运行经验可见 , 应用于泵站工程从技术上基本是可行的。


热变电阻启动方案


热变电阻启动装置是近年来采用的一种启动方式 , 是传统液阻启动的改进型。其基本原理与传统液阻启动基本相同 , 其技术在我国具有独立知识产权 , 在我国矿山、冶金、石化等领域的电动机上已采用 , 但其运行经验与其他方式相比还不够丰富。启动电流一般为 2~4 Ir , 启动时间一般为 15~50 s 。其现阶段技术性能远不如变频启动方式优越, 与磁控启动装置相比也略低 , 但其投资费用远低于变频启动方式 , 也比磁控启动装置略低。从装置布置占用建筑面积比变频启动装置及磁控起动装置大。热变电阻启动方式与传统液阻启动装置相比 , 具有简单、可靠及基本免维护等优点 , 在水利泵站工程中还未见应用实例。但从同类电动机成功运行经验可见 , 应用于泵站工程从技术上是基本可行的。


开关变压器启动方案

开关变压器启动是近年来投入实际应用的一种方式。是我国具有独立知识产权的技术 , 在我国钢铁、石化等领域的大容量电动机上已采用。启动电流一般可小于 113 Ir , 启动时间可控。其技术性能不如变频启动方式优越 , 其投资费用低于变频启动方式 , 但高于热变电阻启动及磁控电抗器启动方式。从装置布置占用建筑面积上大于变频启动装置。开关变压器启动装置具有简单可靠、环境适应性好及免维护等优点 , 在水利泵站工程中还未见应用实例 , 但根据其工作原理、性能及类同电动机运行经验可见 , 应用于泵站工程从技术上是基本可行的。


综合上述分析论述 , 变频启动方案在技术性上明显优于全压异步直接启动、磁控电抗器启动、热变电阻启动及开关变压器启动。5 种方式的投资由高到低顺序为变频启动、开关变压器启动、磁控电抗器启动、热变电阻启动及全压异步直接启动。全压异步直接启动方式操作简单、运行及维护等方面简便 , 一般而言 , 大型泵站采用变频启动方案可能更好 , 中小型泵站采用直启可能会更优。在工程中采用那种方案要根据工程具体情况进行技术和经济比较选择确定。

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