多少千瓦的電機(jī)需降壓啟動(dòng)?
籠型交流電動(dòng)機(jī)的全壓起動(dòng)問題在業(yè)內(nèi)一直存在一些爭論。就我所在地區(qū)而言,一般發(fā)電廠、鋼廠、石化工廠、水泥廠等企業(yè)的同行因較多接觸大型電機(jī),故對此問題的看法較為正確。而機(jī)械、電子、紡織和輕工企業(yè)的一些同行,則因不太接觸大型電機(jī),所以對此問題的認(rèn)識(shí)常有一些誤區(qū)。
“多大容量的電動(dòng)機(jī)允許全壓起動(dòng)?”經(jīng)常有一些朋友這樣問,但是這個(gè)問題是不對的。全壓起動(dòng)的籠型電動(dòng)機(jī)的容量,與其所在系統(tǒng)容量的比值、機(jī)械負(fù)載的要求及電機(jī)本身的結(jié)構(gòu)有關(guān),而不取決于電機(jī)的容量。
原水電部頒布的《發(fā)電廠廠用電動(dòng)機(jī)運(yùn)行規(guī)程》第一章第四條規(guī)定:“所有不調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的交流電動(dòng)機(jī)均應(yīng)在全電壓下直接起動(dòng)!闭堊⒁膺@里并未提及電機(jī)的容量和電壓,并且使用了強(qiáng)制性的“均應(yīng)”用詞。
當(dāng)然,發(fā)電廠的廠用交流電動(dòng)機(jī)一D是能滿足其全壓起動(dòng)的所有條件的。
關(guān)于交流電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)的條件,根據(jù)規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊、有關(guān)論文資料及個(gè)人經(jīng)驗(yàn),談一下我的看法。
交流電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)需滿足三個(gè)條件:
一、 電機(jī)起動(dòng)時(shí),各級(jí)配電母線上的電壓應(yīng)符合下列要求(這是由電機(jī)容量與配電母線處系統(tǒng)容量的比值決定的):
1.在一般情況下,電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí),不宜低于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的90%;電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)時(shí),不宜低于標(biāo)稱電壓的85%;(這就是粗略估算時(shí),取電機(jī)容量為變壓器容量的20%和30%的原因。)
2.配電母線上未接照明或其它對電壓變動(dòng)較敏感的負(fù)荷,且電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)時(shí),不應(yīng)低于標(biāo)稱電壓的80%;
3.配電母線未接其它用電設(shè)備時(shí)(如變壓器——電動(dòng)機(jī)組),可按保證電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件決定,但應(yīng)保證接觸器的線圈電壓不低于釋放電壓。
二、機(jī)械能承受電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)的沖擊轉(zhuǎn)矩。
1.大型電機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械多為風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、變流機(jī)組等,這些機(jī)械均能承受電機(jī)全壓起動(dòng)的沖擊轉(zhuǎn)矩。
2.有些大型機(jī)械需用大型減速機(jī)減速,機(jī)械方面擔(dān)心電機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)減速機(jī)“打牙”,尤其進(jìn)口減速機(jī)更是如此,所以此時(shí)電機(jī)不能選用全壓起動(dòng)方式,但拖動(dòng)這類機(jī)械一般都選用大型繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
三、電機(jī)本身結(jié)構(gòu)能承受全壓起動(dòng)的沖擊。
1.所有低壓籠型電動(dòng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)均能承受全壓起動(dòng)的沖擊;
2.所有大、中型高壓籠型電動(dòng)機(jī),按電機(jī)生產(chǎn)廠的規(guī)定,也能承受全壓起動(dòng)的沖擊。如東風(fēng)電機(jī)廠生產(chǎn)的,容量達(dá)8000kw的 Y1000——8——4 型電動(dòng)機(jī),廠家規(guī)定:允許全壓直接起動(dòng);
3.大、中型高壓同步電動(dòng)機(jī)有些不同。有些型號(hào)的同步電機(jī)因其轉(zhuǎn)子阻尼銅條的截面小,所以不能全壓起動(dòng)。而有些型號(hào)的則可以,如蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的,容量達(dá)8000kw的
TD215/120——8 型同步電動(dòng)機(jī),廠家規(guī)定:允許全壓直接起動(dòng)。
但是要注意:對于大型籠型電動(dòng)機(jī)和大型同步電動(dòng)機(jī)(特別是大極對數(shù)的低轉(zhuǎn)速同步電機(jī)),即使廠家規(guī)定允許全壓直接起動(dòng),但因其定子直徑較大,電動(dòng)機(jī)全壓重載起動(dòng)的沖擊電流會(huì)在其定子線圈的端部產(chǎn)生較大的電動(dòng)力。長期反復(fù)多次的沖擊,會(huì)使電機(jī)定子線圈端部絕緣因疲勞而損壞,影響電機(jī)壽命。
舉一例:我曾遇到過的一個(gè)項(xiàng)目,選用的TDMK——36 1000kw同步電動(dòng)機(jī)。該電機(jī)36極,每分鐘167轉(zhuǎn),可不經(jīng)過減速機(jī)直接拖動(dòng)球磨機(jī)。廠家規(guī)定該型號(hào)電機(jī)允許全壓重載起動(dòng),工程設(shè)計(jì)也就這么做了。但兩年后,該電機(jī)定子線圈端部因長期經(jīng)受起動(dòng)電流沖擊而損壞接地了。一了解,全國曾發(fā)生了多起此類事故。當(dāng)年有關(guān)雜志曾有多篇論文討論過該型號(hào)電機(jī)可否全壓重載起動(dòng),有論文稱:該型號(hào)電機(jī)可以全壓重載起動(dòng),但應(yīng)每一至兩個(gè)月起動(dòng)一次。而我的那個(gè)項(xiàng)目,每天電機(jī)就要起動(dòng)一次。
所以,對于大型籠型電機(jī)和大型同步電機(jī)的全壓重載起動(dòng)次數(shù),電機(jī)生產(chǎn)廠有一D限制,這點(diǎn)在做電氣工程設(shè)計(jì)時(shí)要注意。如在電機(jī)起動(dòng)方面有特殊要求,可在訂貨時(shí)向電機(jī)生產(chǎn)廠提出,廠家會(huì)在電機(jī)結(jié)構(gòu)上作特殊處理。
電動(dòng)機(jī)只需滿足下述三個(gè)條件中的一個(gè),就可以直接啟動(dòng)
1、容量7.5KW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)。
2、電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)小于10%的,對于不經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)可以放寬到15%;如果有專用變壓器S變壓器≥5P電機(jī),電動(dòng)機(jī)允許直接頻繁啟動(dòng)。
3、滿足經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式:Ist/IN<0.75+ST\4PN
ST----公用變壓器容量,KVA;
PN-----電動(dòng)機(jī)額定功率,KW;
Ist/IN---電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流和額定電流之比。
星三角啟動(dòng),自耦減壓啟動(dòng).只是降壓啟動(dòng)的形式,選那個(gè)自己說的算。
為什么三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流很大
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