CN204156765U - 一种高压智能动态补偿软起动装置 - Google Patents

Abstract

一种高压智能动态补偿软起动装置，电网母线分别通过第一隔离开关和第二隔离开关与高压起动柜和高压运行柜连接；高压起动柜中的第一零序互感器与三相自耦变压器连接,高压运行柜中的第二零序互感器与高压电机连接；三相自耦变压器分别与投切单元连接；投切单元与无功补偿单元、起动单元连接；起动单元与电机连接；高压起动柜中电压互感器、电流互感器，分别与电压信号检测仪和电流检测仪连接；电压信号检测仪、电流检测仪分别与PLC程序控制器连接；PLC程序控制器与继电器控制单元连接，继电器控制单元分别与投切单元、无功补偿单元、起动单元连接；该装置具有对中高压大功率电机平稳起动，就地补偿和抑制谐波的功能。

Description

一种高压智能动态补偿软起动装置

技术领域

 本实用新型涉及高压电机智能软起动控制装置，具体地说是一种高压智能动态补偿软起动装置。 

背景技术

高压大功率电机（电压为3KV、6 KV、10 KV，功率在5000-55000KW），广泛应用于冶金、建材、石油化工、煤矿和水利等行业，目前，中高压大功率电机一般都采用降压起动或软起动方式，用于尽可能的降低起动电流和电压对电机起动时对电网及机械设备产生的冲击。电机软起动包括液体电阻降压起动、变频软起动，可控硅串连软起动等。虽然这些软起动装置（器）对中高压大功率电机起动起到了一定的效果，但是，也存在一些不足，液体电阻降压起动体积大，受环境温度影响大，精度差，维护工作量大。可控硅串连软起动可靠性差，谐波含量高。变频软起动价格昂贵，维护费用高，不易广泛推广等。目前的起动方式不适合大功率电动机，电动机功率越大起动时对电网等条件的要求越苛刻，当电网的一段母线上连接有多台电动机时，都必须给每台电动机独自配置一套高压起动装置，这样虽然减小了起动电流也减小了起动损耗。但是，不利于环保节能。 

发明内容

本实用新型是针对现有技术的不足，提供一种高压智能动态补偿软起动装置，该装置具有对中高压大功率电机，以最大的起动转矩和以最小的起动电流进行电动机平稳起动，具有就地补偿和抑制谐波的功能。 

本实用新型的技术方案是：一种高压智能动态补偿软起动装置，包括高压起动柜，高压运行柜，三相自耦变压器，投切单元，无功补偿单元、起动单元、PLC程序控制器、继电器控制单元和电机；其特征在于：电网母线分别通过第一隔离开关QS1和第二隔离开关QS2，与高压起动柜和高压运行柜连接；高压起动柜中的第一零序互感器3TA-1与三相自耦变压器初级线圈连接, 高压运行柜中的第二零序互感器3TA-2与高压电机M连接。 

所述的三相自耦变压器初级线圈的第一抽头和第二抽头，分别与投切单元中的第一真空接触器KM1、第二真空接触器KM2连接；第一接触器KM1和第二真空接触器KM2短接后与无功补偿单元中第三真空接触器KM3、起动单元中第四真空接触器KM4连接，无功补偿单元中第三真空接触器KM3电容器一端连接，电容器的另一端接地，起动单元中第四真空接触器KM4与电机连接。 

所述的高压起动柜中电压互感器TV、电流互感器TA，分别与电压信号检测仪和电流检测仪连接；电压信号检测仪、电流信号检测仪分别与PLC程序控制器连接。 

所述的PLC程序控制器与继电器控制单元连接，继电器控制单元分别与投切单元、无功补偿单元、起动单元连接。 

通过以上技术方案，本实用新型产生的有益效果是：作为调压单元主要设备的三相自耦变压器，由PLC根据设定的参数来运算所需的无功容量及起动电压和投切时间，控制不同的单元真空接触器来切换，实现输出电压与电动机的起动特性相匹配达到电压的调整的目的。根据电动机需要的无功容量经CPU精确运算投入相应的无功功率，使电动机以最小的起动电流运行，同时提升电动机端电压。又增大了电动机的起动转矩。为了降低电机起动电流及对电网电压的影响，本实用新型调压单元输出端即电机端并联一台（或多台根据实际需要）无功补偿单元，由它产生的无功功率与电动机所需的无功功率进行交换。此时不需要从电网中吸收无功功率，起动电流由无功电流和有功电流组成：同时无功补偿又提高了电机端的电压，增大了电动机的起动转矩。降低了起动电流，实现装置与电动机、电网之间的匹配。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 

图1是本实用新型的电路结构示意图。 

具体实施方式

由电源母线1、高压起动柜2、高压运行柜3、三相自耦变压器4、投切单元5、无功补偿单元6、起动单元7、电压信号检测仪9、电流信号检测仪10、PLC程序控制器、继电器控制单元11和电机8组成的一种高压智能动态补偿软起动装置，如说明书附图所示：电网母线1分别通过第一隔离开关QS1和第二隔离开关QS2，与高压起动柜2和高压运行柜3（起动高压柜和运行高压柜可以视为现有技术）连接；高压起动柜2中的第一零序互感器3TA-1与三相自耦变压器初级线圈4连接, 高压运行柜3中的第二零序互感器3TA-2与高压电机8连接。 

三相自耦变压器线圈4（次级）的第一抽头和第二抽头，分别与投切单元5中的第一真空接触器KM1、第二真空接触器KM2连接，第一真空接触器KM1和第二真空接触器KM2（输出端）短接后与无功补偿单元6中第三真空接触器KM3、起动单元7中第四真空接触器KM4连接；第三真空接触器KM3与无功补偿单元6中电容器C的一端连接，电容器C的另一端接地。起动单元7中第四真空接触器KM4与电机8连接，从而控制电机的起动。 

高压起动柜2中电压互感器TV、电流互感器TA，分别与电压信号检测仪9、电流信号检测仪10连接；电压信号检测仪9、电流信号检测仪10分别与PLC程序控制器连接。 

PLC程序控制器与继电器控制单元11连接，继电器控制单元11分别与投切单元5、无功补偿单元6、起动单元7（起动真空接触器KM4）连接。 

本实用新型的PLC程序控制器将电压信号检测仪9、电流信号检测仪10检测到的电网电压与电网电流以及起动电机所需的电压和无功补偿量后，输送给PLC程序控制器经过运算、处理后，向继电器控制单元11发出指令，继电器控制单元11驱动投切单元5中第一真空接触器KM1、第二真空接触器KM2的闭合或断开，实现对三相自耦变压器的调压。PLC程序控制器根据运算后的功率因数来投切无功补偿单元6中第三真空接触器KM3、实现无功补偿，同时继电器控制单元11驱动起动单元7中第四真空接触器KM4闭合，从而达到电机起动降压起动的目的。 

Claims (2)

1.一种高压智能动态补偿软起动装置，包括高压起动柜，高压运行柜，三相自耦变压器，投切单元，起动单元、无功补偿单元、PLC程序控制器、继电器控制单元和电机；其特征在于：电网母线分别通过第一隔离开关QS1和第二隔离开关QS2，与高压起动柜和高压运行柜连接；高压起动柜中的第一零序互感器3TA-1与三相自耦变压器初级线圈连接, 高压运行柜中的第二零序互感器3TA-2与高压电机M连接；所述的三相自耦变压器初级线圈的第一抽头和第二抽头，分别与投切单元中的第一真空接触器KM1、第二真空接触器KM2连接；第一接触器KM1和第二真空接触器KM2短接后与无功补偿单元中第三真空接触器KM3、起动单元中第四真空接触器KM4连接，第三真空接触器KM3与无功补偿单元中电容器的一端连接，电容器的另一端接地，起动单元中第四真空接触器KM4与电机连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压智能动态补偿软起动装置，其特征在于：高压起动柜中电压互感器TV、电流互感器TA，分别与电压信号检测仪和电流信号检测仪连接；电压信号检测仪、电流信号检测仪分别与PLC程序控制器连接；PLC程序控制器与继电器控制单元连接，继电器控制单元分别与投切单元、无功补偿单元、起动单元连接。