(1)直接啟動
高壓電動機直接啟動的一次原理圖見右圖。圖中QS是隔離開關(guan) ,功能類似於(yu) 低壓係統中的刀開關(guan) ,設備檢修時將其斷開以確保安全。QF是真空斷路器,是電動機啟動運行和停止運行的主開關(guan) ,近年來它逐漸取代了過去在高壓開關(guan) 櫃中大量使用的油斷路器。電動機啟動前應首先合上QS,然後通過二次控製電路合上真空斷路器QF,這時電動機得電開始啟動,合閘瞬間電流可達到額定電流的5~7倍。隨著電動機轉速的逐漸提高,啟動電流降低到額定電流,啟動過程結束。
直接啟動時的電流變化見左圖的曲線1。由於(yu) 直接啟動的電流較大,因此,通常應用在電動機功率相對較小(例如一兩(liang) 百千瓦)、供電容量相對充裕的係統中。
隔離開關(guan) QS和真空斷路器QF的操作順序非常重要,啟動運待時必須先合QS,後合QF;停機時必須先斷開QF,之後才能操作(或不操作)QS。因為(wei) 隔離開關(guan) 沒有滅弧措施,不能用它接通或斷開負荷電流。這在開關(guan) 櫃設計時就已經采取了機械閉鎖和電氣閉鎖措施,能有效防止因操作程序錯誤引發的設備事故。
TA是電流互感器,共有兩(liang) 隻,每隻有兩(liang) 個(ge) 二次繞組,分別用於(yu) 電流測量和電流保護。在三相三線電力係統中,三相電流有如下關(guan) 係,即IU+IV+IW=0。因此,隻要在三相係統中選任意兩(liang) 相安裝電流互感器,即可通過對電流表的適當連接,或通過智能電力儀(yi) 表的內(nei) 部運算,實現對三相電流的測量。
右圖中的F是避雷器,它可吸收沿供電線路引入的雷電高電壓或真空斷路器等開關(guan) 元件產(chan) 生的操作過電壓,保護電動機的絕緣免遭破壞。
(2)降壓啟動
可供高壓電動機選用的降壓啟動方案有多種。因為(wei) 降壓啟動能調整和限製啟動電流,因此適用於(yu) 數百數千千瓦甚至上萬(wan) 千瓦的電動機。
降壓啟動的基本原理是啟動時在電動機的電流回路中串聯接入一個(ge) 降壓限流元件或裝置,用以限製啟動電流,減少過大的啟動電流對電網造成的衝(chong) 擊,防止電壓跌落太多導致的啟動失敗;同時也能減小或防止啟動時機械衝(chong) 擊力可能對設備造成的損傷(shang) 。
1)電抗器降壓啟動
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這是一種較為(wei) 傳(chuan) 統的啟動方式,其一次原理圖見上圖。電抗器是一種三相結構的鐵芯線圈,有較大的電抗值。電動機啟動時,真空斷路器QF合閘,而真空接觸器KM暫時不合,這樣電抗器L串入啟動回路,較大的電抗值限製了啟動電流。待電動機轉速升高至接近額定轉速時,KM合閘,將電抗器L短路,電抗器退出啟動電路,電動機開始全壓運行。
另外還有一種改進型的可調電抗器啟動電路,如下圖所示。該裝置采用閉環係統,通過圖4中的電流傳(chuan) 感器1TA和電壓傳(chuan) 感器TV,檢測啟動過程中的啟動電流和電抗器L兩(liang) 端的電壓信號,由控製器自動調節電抗器的勵磁電流,改變電抗器允許通過的電流值和電抗器兩(liang) 端電壓,實現平穩軟啟動,性能更加優(you) 越。
下圖中的虛線框表示框內(nei) 元件獨立安裝在一個(ge) 櫃體(ti) 內(nei) ,與(yu) 安裝有真空斷路器的開關(guan) 櫃形成一個(ge) 開關(guan) 櫃組,共同完成電動機的啟動控製功能。
