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    晶閘管軟啟動(dòng)器功能應用

    時(shí)間:2011-02-10 10:31來(lái)源:未知 作者:admin 點(diǎn)擊:

    1.前言

      在油田生產(chǎn)中,異步電動(dòng)機以其優(yōu)良的性能及無(wú)需維護的特點(diǎn),廣泛應用在采油、注水、油氣初加工的各個(gè)領(lǐng)域。然而由于其啟動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生較大沖擊電流(一般為Ie的5—8倍),對供電的電網(wǎng)電壓產(chǎn)生較大壓降(有些甚至高達15%),同時(shí)由于啟動(dòng)應力較大,對機械設備產(chǎn)生沖擊,使負載設備的使用壽命降低。過(guò)去通常采用Y/△轉換、自藕降壓、磁控降壓等方式來(lái)實(shí)現,這些方法雖然可以起到一定的限流作用,但沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。隨著(zhù)電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,軟啟動(dòng)器從無(wú)到有,逐步進(jìn)入電機拖動(dòng)領(lǐng)域,并于近幾年在油田生產(chǎn)中開(kāi)始推廣應用。

      晶閘管軟啟動(dòng)器是一種集軟啟動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝備,又稱(chēng)為SoftStarter。它不僅實(shí)現在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中無(wú)沖擊而平滑地啟動(dòng)電機,而且可根據電動(dòng)機負載的特性來(lái)調節啟動(dòng)過(guò)程中的參數,如限流值、啟動(dòng)時(shí)間等。此外,它還具有多種對電機保護功能,這就從根本上解決了傳統的降壓?jiǎn)?dòng)設備的諸多弊端。

    2.啟動(dòng)性能的比較

      軟啟動(dòng)與傳統的降壓?jiǎn)?dòng)的性能指標見(jiàn)表I。


     
    3.工作原理與運行特點(diǎn)

      現以雷諾爾公司生產(chǎn)的JJR1000系列軟啟動(dòng)器交流軟啟動(dòng)器為例來(lái)說(shuō)明工作原理和運行特點(diǎn)。晶閘管軟啟動(dòng)的工作原理是通過(guò)控制串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管的導通角使電機的端子電壓從預先設定的值上升到額定電壓。三相交流異步電動(dòng)機的啟動(dòng)轉矩直接與所加電壓的二次方有關(guān),也就是說(shuō),只要降低電機接線(xiàn)端子上的電壓就會(huì )影響這些值。

    3.I 晶閘管軟啟動(dòng)方式

      晶閘管軟啟動(dòng)主要有以下兩種啟動(dòng)方式:

      (I)電壓雙斜坡啟動(dòng)。在啟動(dòng)過(guò)程中,電機的輸出力矩隨電壓增加,在啟動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的啟動(dòng)電壓 ,根據負載可調,將 調到大于負載靜摩擦力矩,使負載能立即開(kāi)始轉動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從 開(kāi)始按一定的斜率上升(斜率可調),電機不斷加速。當輸出電壓達到達速電壓時(shí),電機也基本達到額定轉速。軟啟動(dòng)器在啟動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)檢測達速電壓,當電機達到額定轉速時(shí),使輸出電壓達到額定電壓。

      (2)限流啟動(dòng)。就是電機的啟動(dòng)過(guò)程中限制其啟動(dòng)電流不超過(guò)某~設定值(,^)的軟啟動(dòng)方式。其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(cháng),直到輸出電流達到預先設定的電流限值,^,然后保持輸出電流,<,^的條件下逐漸升高電壓,直到額定電壓,使電機轉速逐漸升高,直到額定轉速。這種啟動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流小,且可按需要調整。對電網(wǎng)影響小,其缺點(diǎn)是在啟動(dòng)時(shí)難以知道啟動(dòng)壓降,不能充分利用壓降空間。

    3.2 晶閘管軟啟動(dòng)運行特點(diǎn)

      (1)能使電機啟動(dòng)電壓以恒定的斜率平穩上升,啟動(dòng)電流小,對電網(wǎng)無(wú)沖擊電流,減小負載的機械沖擊。
      (2)啟動(dòng)電壓上升斜率可調,保證了啟動(dòng)電壓的平滑性,啟動(dòng)電壓可依據不同的負載在30% 一70% ( 為額定電壓)范圍內連續可調。
      (3)可以根據不同的負載設定啟動(dòng)時(shí)間。
      (4)啟動(dòng)器還具有可控硅短路保護、缺相保護、過(guò)熱保護、欠壓保護。

    4.軟啟動(dòng)MCC控制柜

      MCC(Motor Control Center)控制柜,既電動(dòng)機控制中心。杏三原穩采用的原油泵電機185kW3臺,160kW3臺,共有6條軟啟動(dòng)控制柜;居梢韵聨撞糠纸M成:①輸入端斷路器;②軟啟動(dòng)器;③ 軟啟動(dòng)器旁路接觸器;④上側控制電路(完成手動(dòng)啟動(dòng)、遙控啟動(dòng)、軟啟動(dòng)及直接啟動(dòng)等功能的選擇與運行),有電壓、電流顯示和故障、運行、工作狀態(tài)等信號顯示。

      接線(xiàn)及送電運行中相關(guān)問(wèn)題如下:

      (I)廠(chǎng)家到場(chǎng)的啟動(dòng)柜原無(wú)法實(shí)現外控,只能采用鍵盤(pán)。且無(wú)外控接線(xiàn)端子排,無(wú)法接遠控操作柱。
      (2)僅提供了主回路相應器件,軟啟動(dòng)器與旁路接觸器前后安裝,沒(méi)有并排安裝,因設計指定柜子靠墻。無(wú)法實(shí)現正常檢修,后幾經(jīng)周折換了柜子的高度和盤(pán)內的銅母排(軟電纜)。
      (3)旁路接觸器在投產(chǎn)運行期間出現發(fā)熱現象,后更換了相應的接觸器,并進(jìn)行與銅母線(xiàn)壓接的緊固。
      (4)因未選用大電流的熱元件,現采用3只LH互感器與相小電流的熱元件串聯(lián),同樣實(shí)現了過(guò)載保護。
      (5)控制線(xiàn)采用8×2.5KVV控制電纜,電流指示回路電流指示不準確,后采用2芯并用解決了此問(wèn)題。而且控制電纜應選用屏蔽控制電纜。

    5.結語(yǔ)

      (1)現在市場(chǎng)有多種型號的軟啟動(dòng)可供用戶(hù)選擇,不同產(chǎn)品所具功能也不僅相同,選擇時(shí)建議遵循下述原則。原則上,異步電動(dòng)機凡不需要調速的各種應用場(chǎng)合都可使用,適用于各種泵類(lèi)負載或風(fēng)機類(lèi)負載,對于變負載工況,需要軟啟動(dòng)與軟停車(chē)(解決水錘),電動(dòng)機長(cháng)期處于輕載運行,只有短時(shí)或瞬間處于滿(mǎn)負荷運行場(chǎng)合,應用軟啟動(dòng)器(不帶旁路接觸器)才具有輕載節能的效果。

      (2)晶閘管軟啟動(dòng)器現已廣泛用于油田各廠(chǎng)、礦,隨著(zhù)油田的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)建設,其應用的領(lǐng)域將越來(lái)越廣泛,但是目前國內電氣公司數字式軟啟動(dòng)產(chǎn)品適用電機的電壓等級均是低壓(38ov),在3—10kV這樣的電壓等級范圍內,人們對軟啟動(dòng)需求的迫切性絲毫不亞于低壓。油田內部將是個(gè)軟啟動(dòng)產(chǎn)品的巨大用戶(hù),而且將同時(shí)是軟啟動(dòng)器的巨大受益者。
     

     

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