CN106571753A - 一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置。包括电网变电站电压互感器PT，电网变电站配出回路电流互感器CT，电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2、旁路真空断路器QF3、真空接触器KM1、KM2、KM3、多抽头高压电抗器L、软起动器内部电压互感器VT，智能控制器PLC。本发明通过采集检测三相电网电压，电动机电流等参数，驱动多级电抗器阻抗调节控制，实现高压电动降压软起动。它具有起动性能佳，可靠性高，无谐波污染，稳定性高，使用寿命长，维护维修方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置，属于高压电机技术领域。
背景技术
电动机作为将电能转换为机械能的一种装置，在各行各业得到广泛应用。大型电动机优先使用6KV和10KV电压等级的电动机，而在目前电力电网容量有限，厂区系统电网改造扩容步伐相对较慢，而高压电动机全压起动时，启动电流较大（额定电流的4-8倍）。起动电流大，给电网造成电压下降，影响电网上其它设备的正常运行，同时起动电流产生的电动力热和冲击危险较大，影响电动机的使用寿命。
所以，对电动机软起动的需求越来越迫切，我国目前采用的电气设备软起动有液态软启动器、自耦变压器软启动器、固态可控硅软启动器等。上述软起动器存在不同程度的问题或敝端，如液态软启动器功耗大，工作稳定性差，维护工作量大；固态可控硅软启动器这种类似工作原理的软启动器，启动过程中产生大量的高次谐波，对电网造成极大的污染，制造成本高，结构复杂，用户维护困难；自耦变压器软启动器应用电动机功率范围有限，仅在2000KW以下使用。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是克服上述存在的不足，而提供的一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置。它具有起动性能佳，可靠性高，无谐波污染，稳定性高，使用寿命长，维护维修方便等优点。
本发明的技术方案是：一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置，其特征在于：包括电网变电站电压互感器PT，电网变电站配出回路电流互感器CT，电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，软起动器旁路真空断路器QF3，软起动器主回路真空接触器KM1，多级电抗器调压控制真空接触器KM2、KM3，多抽头高压电抗器L，软起动器内部电压互感器VT和智能控制器PLC；电动机软起动时，高压交流电通过电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，多抽头高压电抗器L，真空接触器KM1、KM2、KM3，接于高压电动机M形成软起动回路；启动完成后，正常运行时，通过智能程序控制，高压交流电通过配出回路真空断路器QF1，软起动器旁路断路器QF3，接于高压电动机M，作正常运转；智能控制器PLC与电网变电站电压互感器PT，软起动器内部电压互感器VT，电网变电站配出回路电流互感器CT构成闭环控制系统。
本发明所述的多抽头高压电抗器L，从100%、85%、70%绕组处引出接线柱。
本发明在正常投入工作前，电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2、软起动器旁路真空断路器QF3、真空接触器KM1、KM2、KM3均在分闸位置，电网变电站电压互感器PT，软起动器多抽头高压电抗器L，软起动器内部电压互感器VT和智能控制器PLC均正常。现场操作人员需起动高压电动机时，按下起动按钮，智能控制器PLC检测电网电压互感器PT的电压、相位，配出盘柜的电流互感器CT电流和所有开关位置状态均有分位，程序驱动通过时序控制合上配出盘柜QF1真空断路器，再合上真空接触器KM1，然后合上软起动器起动真空断路器QF2；通过电抗器L的阻抗降压起动，高压电动机旋转起来。智能控制器PLC检测单元立即检测电网变电站的电压互感器PT，配出盘柜的电流互感器CT电流，软起动电压互感器VT，通过程序控制，进行分级阻抗变化，驱动降压调压，先合上真空接触器KM1、再合上真空接触器KM2。然后，再通过检测单元检测配出盘柜的电流互感器CT电流在启动过程中降到电动机额定电流1.5倍以下时，合上旁路真空断路器QF3，断开起动真空断路器QF2、断开真空接触器KM1、KM2、KM3，由旁路与电动机相联，电动机正常运转。
当需要停高压电动机时，现场操作人员按下停止按钮，智能控制器PLC驱动，断开变电站配出盘柜QF1真空断路器和软起动器柜所有的真空断路器、真空接触器开关，电动机停机。
当智能控制器PLC检测单元检测到配出盘柜的电流互感器CT电流超过保护设定值或收到配出盘柜综保发来的故障信号时，驱动单元立即断开变电站配出盘柜QF1真空断路器和软起动器柜所有的真空断路器、真空接触器开关，电动机停机，故障指示灯亮。
用户选择的高压电动机功率的大小，只要根据高压电动机安装的区域，通过所在区域电网相关参数的计算、降压调压的要求，选择合适阻抗、电压等级、绝缘等级的多抽头高压电抗器L来解决。
本发明的有益效果：
1、适用范围广；在炼油厂、化工厂、热电厂等企业均可使用，安装维护方便；
2、采用智能控制器PLC构成系统控制电路，抗干扰性强，稳定性好；
3、与固态可控硅软启动器、液态软启动器等软起动器相比，多级式电抗器自动可调降压软起动装置具有起动性能佳，可靠性高，无谐波污染，稳定性高，使用寿命长，维护维修方便等优点。
附图说明
图1：本发明单线原理图；
图2：智能控制器PLC接线图；
图3：智能控制器PLC程序梯形图。
图中：PT:电网变电站电压互感器；QF1：电网变电站配出回路真空断路器；QF2：软起动器起动真空断路器；QF3：软起动器旁路真空断路器；KM1：软起动器主回路真空接触器；KM2、KM3：多级电抗器调压控制真空接触器；L：多抽头高压电抗器；VT：软起动器内部电压互感器； PLC智能控制器；CT：电网变电站配出回路电流互感器；M：高压电动机。
具体实施方式
1、如图1所示，本发明包括电网变电站电压互感器PT，电网变电站配出回路电流互感器CT，电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，软起动器旁路真空断路器QF3，软起动器主回路真空接触器KM1，多级电抗器调压控制真空接触器KM2、KM3，多抽头高压电抗器L，软起动器内部电压互感器VT和智能控制器PLC；电动机软起动时，高压交流电通过电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，多抽头高压电抗器L，真空接触器KM1、KM2、KM3，接于高压电动机M形成软起动回路；启动完成后，正常运行时，通过智能程序控制，高压交流电通过配出回路真空断路器QF1，软起动器旁路断路器QF3，接于高压电动机M，作正常运转；智能控制器PLC与电网变电站电压互感器PT，软起动器内部电压互感器VT，电网变电站配出回路电流互感器CT构成闭环控制系统。
2、如图1和图2所示，正常投入工作前，电网变电站配出盘柜QF1真空断路器，软起动器起动真空断路器QF2、旁路真空断路器QF3、真空接触器KM1、KM2、KM3均在分闸位置，电网变电站的电压互感器PT，软起动器多抽头环氧树脂绝缘高压电抗器L、电压互感器VT和智能控制器PLC均正常。现场操作人员需起动高压电动机时，按下起动按钮，智能控制器PLC检测电网电压互感器PT的电压、相位，配出盘柜的电流互感器CT电流和所有开关位置状态均有分位，程序驱动通过时序控制合上配出盘柜QF1真空断路器，再合上真空接触器KM1、然后合上软起动器起动真空断路器QF2；通过电抗器L的阻抗降压起动，高压电动机施转起来。智能控制器PLC检测单元立即检测电网变电站的电压互感器PT、配出盘柜的电流互感器CT电流、软起动电压互感器VT，通过程序控制，进行分级阻抗变化，驱动降压调压，先合上真空接触器KM1、再合上真空接触器KM2。然后，再通过检测单元检测配出盘柜的电流互感器CT电流在启动过程中降到电动机额定电流1.5倍以下时，合上旁路真空断路器QF3，断开起动真空断路器QF2、断开真空接触器KM1、KM2、KM3，由旁路与电动机相联，电动机正常运转。
当需要停高压电动机时，现场操作人员按下停止按钮，智能控制器PLC驱动，断开变电站配出盘柜QF1真空断路器和软起动器柜所有的真空断路器、真空接触器开关，电动机停机。
当智能控制器PLC检测单元检测到配出盘柜的电流互感器CT电流超过保护设定值或收到配出盘柜综保发来的故障信号时，驱动单元立即断开变电站配出盘柜QF1真空断路器和软起动器柜所有的真空断路器、真空接触器开关，电动机停机，故障指示灯亮。
上述描述的只是发明的具体实施方式，各种举例说明不对发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后对前述的具体实施方式所做的修改或变形，都不背离发明的实质与范围。
Claims (2)
1.一种高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置，其特征在于：包括电网变电站电压互感器PT，电网变电站配出回路电流互感器CT，电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，软起动器旁路真空断路器QF3，软起动器主回路真空接触器KM1，多级电抗器调压控制真空接触器KM2、KM3，多抽头高压电抗器L，软起动器内部电压互感器VT和智能控制器PLC；电动机软起动时，高压交流电通过电网变电站配出回路真空断路器QF1，软起动器起动真空断路器QF2，多抽头高压电抗器L，真空接触器KM1、KM2、KM3，接于高压电动机M形成软起动回路；启动完成后，正常运行时，通过智能程序控制，高压交流电通过配出回路真空断路器QF1，软起动器旁路断路器QF3，接于高压电动机M，作正常运转；智能控制器PLC与电网变电站电压互感器PT，软起动器内部电压互感器VT，电网变电站配出回路电流互感器CT构成闭环控制系统。
2.根据权利要求1所述的高压交流电动机多级式电抗可调降压软起动装置，其特征在于：多抽头高压电抗器L从100%、85%、70%绕组处引出接线柱。
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