高压电机范文10篇

高压电机范文篇1

【关键词】高压电动机软起动软件设计

一、异步电机软起动

异步电机软起动器可减小电动机硬起动引起的电网电压降,使之不影响与其共网的其它电气设备的正常运行。可减小电动机的冲击电流,冲击电流会造成电动机局部温升过大,降低电动机寿命;可减小硬起动带来的机械冲击力和冲击力加速对所传动机械(轴、啮合齿轮等)的磨损;减少电磁干扰,冲击电流会以电磁波的形式干扰电气仪表的正常运行。软起动使电动机可以起停自如,减少空转,提高作业率,因而有节能作用。

对于电动机的软起动,大致可分为有级和无级两种。有级型的软起动有定子串电抗器降压、液态电阻降压、星-三角(y-△)降压、自耦变压器降压和延边三角形降压等。无级型软起动有开关变压器降压、磁饱和电抗器降压、晶闸管串联降压软起动等。由于有级型降压软起动的调节存在一定程度的二次电流冲击,因此对电机的软起动效果有限。而在无级型软起动器中,随着电力电子技术的提高和功率器件的发展以及铜、铁等原材料价格的大幅上涨,晶闸管串联式的高压软起动装置越来越被市场所认可。

二、降压起动原理

把三相异步电动机的定子绕组接通到三相电源上,转子从静止升速到稳定状态,这一过程叫起动。在合闸的瞬间,电动机的转差率为1,起动电流等于堵转电流,起动转矩等于堵转转矩。随着转速升高,起动电流从堵转电流逐渐下降,最后稳定在某个数值。较高的堵转转矩表明电动机能在较大负载下起动,并获得较大的加速度,但过大的堵转电流会在供电线路上产生很大的压降,使电网电压波动,直接影响到接在该电网上电气设备的运行。异步电动机的t形等效电路图。

高压电动机软起动装置系统所示。晶闸管串联的功率单元联接在三相高压电网与电动机之间,控制单元根据传感器传送回来的信号按事先设定好的起动曲线进行移相调节。控制单元发出的晶闸管触发信号经光纤传送到晶闸管触发单元,用来调整晶闸管的导通角,进而达到调整电压的目的,使得输出到电动机上的电压按照一定曲线缓慢上升,实现电动机的软起动。当电动机达到额定转速时,旁路接触器吸合,电动机处于旁路运行状态。控制单元仍然进行在线检测,负责电机的电压、电流的显示及各种故。

三、高压软起动、晶闸管串联单元设计

由于目前国内市场应用的电动机大多是6kv和10kv电机,做为串接在高压电网和电动机之间的功率执行器件,单只晶闸管还不足以承受6kv的高压,虽然单只晶闸管目前已经成熟地发展到单只耐压6500v,但考虑到电网波动、浪涌及耐压余量等可靠性因素,在设计6kv高压软起动装置的时候,功率单元采用3只晶闸管串联的方式来提高耐压值。同理在设计10kv高压软起动装置的时候采用5只晶闸管串联组成高压阀组。

(1)单相6kv高压晶闸管功率阀组所示。scr1～scr6为大功率高压晶闸管,它们每三个串联后再反并联组成单相功率串联阀组,以实现软起动器对交流电机的控制。这6只晶闸管选用同一厂家、同一型号、同一生产批次的产品,以减小其在生产过程中由于生产工艺的不同而产生的自身特性诸如伏安特性、反向恢复电荷、开关时间和临界电压上升率等的差异,影响均压。r1、r2、r3为静态均压电阻,用以实现晶闸管的静态均压。静态均压电阻选用无感电阻,阻值为晶闸管阻断状态等效阻值的1/40,且功率留有足够大的余量。r4、r5、r6和c1、c2、c3共同组成动态均压网络,用以实现动态均压。通过选择,各电阻和电容的参数误差应非常小,电容的取值根据晶闸管的最大反向恢复电荷和最小反向恢复电荷的差值计算求得。均压过程主要是由电容c完成的。串联的各只晶闸管开关速度不会完全一致,而会稍有差别。电容c上的电压在静态情况下数值相同,在开关过程中,由于电容上的电压不能突变,加在各只晶闸管上的压降不会发生跳变。由于开关过程中各只晶闸管中电流不一致所造成的影响由电容c的充放电补偿。

(2)接口单元设计

单元包括电压传感器接口、电流传感器接口、光纤传送接口、故障检测接口及人机交互接口等。其中电压信号采用高阻降压方式,并考虑到系统兼容性,将电路设计成3kv、6kv、10kv通用,以方便产品生产。电流传感器采用标准x/5电流互感器加高精度电流霍尔的形式,将信号进行相应处理后送到cpu进行运算。高压与低压间的信号传送采用光纤传输,既保证信号的实时性及可靠性传输,又起动高低压隔离作用。信号经过接口电路编码后通过光纤传送至触发单元,触发单元将信号解码并经过相应处理后用以触发晶闸管。触发单元的供电采用高位、低位相结合,每只晶闸管的触发电源各自独立。人机接口采用贴膜式软键和液晶显示屏。液晶显示屏为4行8列,设计成4级菜单管理模式,可预设中文及英文显示。公务员之家

四、软件设计系统实验

软件设计是系统控制的核心,直接关系到系统运行的稳定性和可靠性。为了适应各种不同负载的应用,软件设计上设计了多种不同的起动曲线,包括电压斜坡起动、限流起动、突跳起动及软停车曲线等。同时设计完善的保护功能,包括短路保护、过流保护、过压、欠压保护、晶闸管过热保护等。电机的参数及各种保护参数可由用户根据现场应用情况自行设定。公务员之家

系统设计完成后,用6kv/1000kw电机进行了带载起动实验。电机额定电压6kv,额定电流112a,额定转速1480r/min。起动电流单相波,起动电流平稳无冲击,峰值起动电流为额定电流的2.6倍左右,起动时间22s,电网电压无明显波动,达到了良好的起动效果。

高压电机范文篇2

斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。

斩波实际是变流主电路的数字控制，目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前，斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。

内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速，其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变，但移出的电功率可任意控制，转子总的电磁功率就被改变，电机转速就可得到控制。

内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组，专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态，它把接受的电功率又通过电磁感应，反方向传输给定子原绕组，使定子的输入功率减小，与机械功率平衡，实现了高效率的无级调速。

内馈调速最适合于高压大容量电机，其特点如下。

1．回避了定子控制的高电压问题，可实现高压电机低压控制；

2．控制装置的容量可小于电机的容量，即为小容量控制大容量；

3．控制装置和定子电源均为电磁隔离，有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰；

4．整个系统没有外附变压器，调速损耗小，效率高。

二、节能效益和环境效益

1．该项目年节电量618.9253万kW•h，折标准煤2500.46t，可减排二氧化碳1812.83t。

2．按山东上网电价0.30元／kW•h计算，年节能效益185.68万元。

3．投资回收期为1.59年。

高压电机范文篇3

【关键词】60HZ进口高压电机；供电系统；设计改造

90年代初期，一橡胶生产公司从北美进口了五台（二手）橡胶设备，其中有两台法雷尔生产的11D密炼机和一台寿力公司生产SL–32型的螺杆空压机。这三台设备的基本状况测试良好，根据公司生产需求，需要尽快安装投运创造效益；但使用这些设备存在一个很大的技术难题：这些设备的驱动装置是60Hz的五台高压电机，无法直接投入我国的50Hz电网。但是如果全部更换为国产50Hz、6KV电机和高压柜，需要增加近100万元费用。为了解决这一技术难题，技术人员针对进口设备的供电系统、开关装置、电机参数等进行了认真分析计算，决定采用变频原理，对该系统进行供电设计改造。

一、设计和改造

（一）设计依据

（2）高压起动柜。主回路三相交流电压为2300V；控制回路电源取至柜内高压PT二次侧，电压为交流120V。300马力以上的电机采用串联交流电抗器方式起动，200马力的电机采用直接起动方式（柜内高压空气断路器线圈电压为直流120V）。

（3）供电系统。进口电机为三相60HZ、2400V交流供电系统；现公司为三相50HZ、35/10KV交流供电系统。

（4）负载特性。负载特性为恒转矩。

（二）配电设计

高压电机的原工作频率应为60HZ，现要工作在50HZ的电网上。为了保证电机的额定电流和功率因数基本不变，电机在变频前后的过载能力等基本性能不变，根据恒转矩负载变频调速原理可知，电机定子的电压与频率的调节必须符合下列规律。即：

电机原来的配电电压为2400V，比电机实际的使用电压2300V高100V，这主要是考虑供电变压器的负载特性和线路压降。

因此采用50HZ供电系统后，电网电压也应比电机实际使用电压略高。根据式（2）的计算公式可以求出50HZ时的电网电压为2000V。

由于这五台二手高压电机起动柜的控制电源取至柜内高压PT二次侧，系统电压下调后，控制电压必然也随之下降。PT变比为20:1，当系统电压降到2000V时，控制电压降为100V。对于50HZ、100V的交流电源能否保证柜内电气元件可靠动作，我们通过试验的方法进行了考证，即采用调压器分别在90V、100V、110V电压值上做10次操作试验，并分别保持2小时，结果柜内电气元件动作都非常稳定，铁芯无异常声音，线圈温升正常。以上试验表明降压降频后，对起动柜运行不存在影响。

（三）变压器设计

公司的高压系统电压为35/10KV，而计算出的五台二手高压电机系统电压为2000V，为了提供这一电压等级，必须设计一台10/2KV的变压器与之匹配。

这五台二手高压电机的总容量为2500马力，其中最大电机容量为1000马力；采用降压降频后，电机总容量降为2083马力（1531KW），最大电机容量降为833马力（612.3KW）。因炼胶设备的载荷不很稳定，负载率偏低，一般仅为电机额定容量的75％左右，所以实际电机运行的总负载大约在1150KW左右。根据最大电机起动电流的要求，经与变压器生产厂家的共同论证，最终选定变压器容量为1600KVA。该变压器交付使用后的主要技术参数如表二：

（四）一、二次保护系统

1600KVA的专用变压器一次侧取至公司总变电室的10KV电网514#间隔，配置过流、速断、瓦斯等保护；二次侧设计为安装一台总柜、两台出线柜，分别配置过流、速断保护。出线柜和起动柜之间用电缆连接，在每台起动柜上分别加装反时限过流继电器，用于单台电机的过流、速断保护。

二、改造后系统的情况

（一）变压器

该变压器投运后，正常使用的负载范围在额定容量的70%－80%之间，当五台电机同时运行时，负载最高可达90%左右。由于变压器过流、速断保护值设定比较合适，各台电机起动或运行时均未造成变压器保护的掉闸故障。因此，变压器的设计比较合理，属于经济运行。

（二）电机

采用降压降频后，两台大电机的运行电流基本与（60HZ时）额定值相符。而三台小电机，运行电流略高一点，但电机温升基本正常。如螺杆空压机一般运行电流在66～72A，（下转第175页）（上接第165页）而额定电流为68.5A。注意，由于电机使用频率降低为50HZ，电机转速下降了16.67%，设备效能也随之下降。

（三）电机起动柜

高压电机范文篇4

斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。

斩波实际是变流主电路的数字控制，目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前，斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。

内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速，其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变，但移出的电功率可任意控制，转子总的电磁功率就被改变，电机转速就可得到控制。

内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组，专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态，它把接受的电功率又通过电磁感应，反方向传输给定子原绕组，使定子的输入功率减小，与机械功率平衡，实现了高效率的无级调速。

内馈调速最适合于高压大容量电机，其特点如下。

1．回避了定子控制的高电压问题，可实现高压电机低压控制；

2．控制装置的容量可小于电机的容量，即为小容量控制大容量；

3．控制装置和定子电源均为电磁隔离，有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰；

4．整个系统没有外附变压器，调速损耗小，效率高。

二、节能效益和环境效益

1．该项目年节电量618.9253万kW•h，折标准煤2500.46t，可减排二氧化碳1812.83t。

2．按山东上网电价0.30元／kW•h计算，年节能效益185.68万元。

3．投资回收期为1.59年。

三、未来市场潜力

我国目前各种电动机的在用总量已超过40万MW。其中90％是交流电动机，且70％的应实施调速运行。中、高电压（3～10kV）中、大容量电动机约为40%，已经成为工业企业主要的动力设备。这些电动机以保守的平均年运行1600h、节电率按20％计，其技术上的节电潜力至少为400亿kW•h。按照目前我国高压电机改造的速度估算，至少需要100年才能改造一遍。由此可见，中高压电机调速市场潜力相当广阔。

高压电机范文篇5

关键词：高压电机；斩波内溃调速技术；应用；节能；市场

山东黄台火力发电厂原10万kW机组配套锅炉的引、送风机投用后，一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后，确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造，于2000年10月19日正式投用，至今运行状况良好，取得了明显的节能效果。

一、技术原理和特性

斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。

斩波实际是变流主电路的数字控制，目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前，斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。

内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速，其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变，但移出的电功率可任意控制，转子总的电磁功率就被改变，电机转速就可得到控制。

内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组，专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态，它把接受的电功率又通过电磁感应，反方向传输给定子原绕组，使定子的输入功率减小，与机械功率平衡，实现了高效率的无级调速。

内馈调速最适合于高压大容量电机，其特点如下。

1．回避了定子控制的高电压问题，可实现高压电机低压控制；

2．控制装置的容量可小于电机的容量，即为小容量控制大容量；

3．控制装置和定子电源均为电磁隔离，有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰；

4．整个系统没有外附变压器，调速损耗小，效率高。

二、节能效益和环境效益

1．该项目年节电量618.9253万kW•h，折标准煤2500.46t，可减排二氧化碳1812.83t。

2．按山东上网电价0.30元／kW•h计算，年节能效益185.68万元。

3．投资回收期为1.59年。

高压电机范文篇6

关键词：高压电机；斩波内溃调速技术；应用；节能；市场

山东黄台火力发电厂原10万kW机组配套锅炉的引、送风机投用后，一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后，确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造，于2000年10月19日正式投用，至今运行状况良好，取得了明显的节能效果。

一、技术原理和特性

斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。

斩波实际是变流主电路的数字控制，目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器可靠性问题。目前，斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。

内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速，其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变，但移出的电功率可任意控制，转子总的电磁功率就被改变，电机转速就可得到控制。

内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组，专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态，它把接受的电功率又通过电磁感应，反方向传输给定子原绕组，使定子的输入功率减小，与机械功率平衡，实现了高效率的无级调速。

内馈调速最适合于高压大容量电机，其特点如下。

1．回避了定子控制的高电压问题，可实现高压电机低压控制；

2．控制装置的容量可小于电机的容量，即为小容量控制大容量；

3．控制装置和定子电源均为电磁隔离，有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰；

4．整个系统没有外附变压器，调速损耗小，效率高。

二、节能效益和环境效益

1．该项目年节电量618.9253万kW•h，折标准煤2500.46t，可减排二氧化碳1812.83t。

2．按山东上网电价0.30元／kW•h计算，年节能效益185.68万元。

3．投资回收期为1.59年。

高压电机范文篇7

关键词：负荷等级供电电源应急电源主接线形式

l供电电源

在建筑工程设计的方案或初步设计阶段，一般需要按工程(或称之为用户、用电单位)的重要性确定其用电负荷的等级、供电电源的数量及是否设应急电源。

根据<供配电系统设计规范》GB50052-95第2．0．2条、3．0．1条等相关条文的规定：“一级负荷应由两个电源供电”；“一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源”，也就是说特别重要负荷需要三个电源供电，一般的作法是在已有两路高压市电的情况下，再设自备电源。

白备电源一般是采用柴油发电机组或整流逆变装置(简称EPS)电源等等。

上述规范的3．0．3条指出“除一级负荷中特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计”。即对一级负荷而言，两个电源(一个电源故障时另一个电源不能同时损坏)供电就可以了，不必设第三电源。目前的实际作法，往往是根据供电部门的要求，在已有两路高压市电的情况下，再设置柴油发电机组，原因是认为两路高压市电并非两个“独立”(不能同时损坏的)电源，提高了一级负荷用户电源的可靠性。

上述规范第2．0．6条的条文解释中指出，“对二级负荷，由于其停电造成的损失较大，其包括的范围也比一级负荷广”。工程设计时，应根据供电系统的停电几率，停电带来的损失，电源条件，供电系统各方案所需投资等诸多因素综合考虑。二级负荷设备的供电有多种可选择的方案，工程设计者应尽量选择安全可靠、经济合理的方案。“有条件时采用双电源供电”。

三级负荷虽然对供电的可靠性要求不高，只需一路电源供电。但在工程设计时，也要尽量使供电系统简单，配电级数少，易管理维护。

自备(应急)电源的设计

2．1自备(应急)电源容量的确定

自备(应急)电源的容量应同时考虑如下因素：

2．1．1满足由它提供电源的全部用电设备的计算容量；应急柴油发电机组的额定容量应是额定环境条件下连续运行12小时的标定容量，当环境条件不是产品规定的条件时，需考虑环境的影响，并按所需容量留有裕量。

2．1．2满足由它供电的单台容量最大的电动机的启动要求；

实际工程设计时步骤如下：在工程设计的方案及初步设计阶段，因为由应急电源供电的设备台数和容量未确定，应急电源所供设备的计算容量就不易确定。要满足上述条件2．1．1，只能根据大量的工程实践经验进行估算，可按所设计的工程的变压器总安装容量的10~20%考虑。施工图设计阶段，可按上述2．1．1和2．1．2两个条件来校验。要满足条件2．1．1有两种情况：其一，如果自备电源是第三电源，可按能满足本工程中的全部一级负荷设备及一级负荷中特别重要负荷设备的总计算容量的供电要求设计；其二，如果自备电源是第二电深，宜满足全部一级负荷和二级负荷计算容量的要求，见GB50052-95第3．0．6条。

留裕量的方法往往是使柴油发电机组的容量不小于所有有关用电设备的安装容量之和(即需要系数取为1)。这种作法有时会使发电机组的容量偏大。如果需要尽量减小柴油发电机组的容量，使其容量选择得更准确，宜按其负荷的计算容量确定。要满足条件2．1．2：即满足最大容量的单台电动机的启动要求，也有两种情况：分别是按电动机全压起动和按电动机降压起动来考虑。

因为一般情况下确定柴油发电机的容量时，不容易做到很精确，为满足条件2．1．2可以用估算的方法：当电动机为全压启动时，所需柴油发电机组容量一般为电动机容量的7～10倍；如果电动机采用星三角或白耦变压器降压起动，则所需发电机的容量为电动机全压起动所需容量的三分之一左右，此时柴油发电机组容量可为最大单台电动机容量的3-''''4倍。如果电动机采用软启动装置，柴油发电机的容量可略小于电动机容量的3倍。如果还想减小柴油发电机组的容量，就必须根据柴油机发电机组的励磁方式等多方面的性能因素确定。

如果自备电源采用EPS，则应按EPS生产厂家的要求设计。

2．2应急柴油发电机组台数的确定：

2．2．1由于柴油发电机组是第二电源或第三电源，就不必为它再设“备用”，也就是说一个工程可以只设一台。如果容量过大，可以设两台，这两台可并联运行，并考虑可互为备用。但必须注意

严禁将自备电源与市电并网，以免在市电网故障时同时拖垮柴油发电机组。

2．2．2柴油发电机组的单台容量不宜大于1000kW。

2．2．3一般情况下在一个变电所内，柴油发电机组的台数不宜多于两台，见JGJ／T16-92第6．1．2．1条。即在一个变电所内的总容量一般不超过2000kW。当工程规模特别大，变压器总安装容量在15000kVA以上，且柴油发电机总容量必须超过2000kW时，变电所也就不止一处(否则低压供电半径会很大，变压器未深入负荷中心)，则柴油发电机组的设置可随变电所的增多而增多，可不止一处，仍可做到一处不多于两台，每台不大于1000kW，使柴油发电机组的供电范围和供电半径适当。

3根据用户和用电设备的负荷等级．确定变电所内高、低压配电系统主结线形式

3．1高压供电系统的形式有很多种，今举例如下：

3．1．1仅一路高压电源供电，适用于三级负荷见图1；

3．1-2或者当整个工程内仅有二级和三级负荷，

无一级及特别重要负荷时，为满足二级负荷设备的供电要求，也可只采用一路高压供电。或者采用一路高压，并设自备柴油发电机组的方案见图2。而有条件采用两路高压供电时，高压供电系统可采用一用一备自动互投到一段高压母线上的结线形式见图3。此方案高压柜台数少，占房间面积小，也能满足二、三级负荷的供电可靠性要求。

3．1．3对一级负荷设备供电，一般采用两路高压电源单母线分段系统，两段母线间设联络开关，分列同时运行，互为备用的形式见图4。

当两段母线中的任意一段母线上的变压器均可供该工程的全部一、二级负荷时，两段高压母线间也可不设联络开关见图5。此方案也适用于仅有二、三级负荷的大容量用户。

3．1．4为特别重要负荷供电，需要三个电源，可采用两路高压市电加自备电源，也可采用三路高压电源，采用三路高压电源的高压主结线有多种形式，可采用两用一备的形式见图6。也可采用三段母线分列同时运行，互为备用的形式。

3．1．5特殊情况下，特别重要用户采用四路高压电源供电，例如国家大剧院等工程。

3．2低压配电系统也可以典型化，以两路高压电源、两台变压器为例，对一级负荷和二级负荷供电，采用单母线分段，中间设联络开关，手动或自动投入。一级负荷由两段母线分别引出回路到末端互投，见图4。值得注意的是为一级负荷供电的两个电源回路，必须是由两路高压市电供电的两台变压器的低压侧分别引来，或由一路市电一路自备电源见图7，有些设计者常常忽略这一点，误将末端互投的两个回路引自同一个电源，有的是从同一台变压器的同一段低压母线上引出，有的甚至从同一个低压配电箱引出，这样不能满足一级负荷的供电可靠性要求，这个问题需特别注意。

特别重要负荷设备，要有三个电源供电，即两路市电(由接在不同高压电源上的两台变压器低压侧分别引来)再加自备电源。一般作法是在变电所内设三段(或四段)低压母线，第三段母线即专用的应急母线，它由两路市电和自备柴油发电机组或EPS电源供电。当动力与照明分开计费时。再单设一段动力母线，则成为四段低压母线，见图7。由图7可见，引到特别重要负荷设备处(末端互投)的电源仍然是两个，一个引自应急母线，一个引自有两路高压保证的市电。也可在特别重要负荷设备处再设UPS电源。

3．3对“供配电系统设计规范"GB50052-95第2．0．2条的理解与执行：

此条规定：“一级负荷由两个电源供电”，两个“电源不应同时损坏”一般作法是双电源末端互投。在有些情况下，例如特别重要的体育比赛照明或特别重要公共场所的照明被列为一级负荷时，两个电源可各带一半负荷。

高压电机范文篇8

关键词：高压固态软启动器；给排水；工程应用

1引言

随着我国社会经济发展水平的提高随着我国社会经济发展水平的提高，需要使用高压大容量输电设备的行业量输电设备的行业越来越多。高压大功率交流电动机的主要问题是启动问题，虽然进行冷启动操作较为简单、经济，但是会随之出现一系列问题随之出现一系列问题，例如以下两点：（1）启动时额定电流可达正常程度的4到7倍，容易导致电机绕组温度过高，加速电机的老化，引起电网的电压波动。当电压小于等于一定程度时，甚至还会影响其他设备的正常使用。（2）冷启动产生的超额转矩会产生部件冲击，减少了设备的正常服役寿命和精度。如果联轴器或是皮带产生了撕裂损坏，则会导致传动部件的异常磨损，加剧设备损坏程度程度。为了解决上述问题，高压固态软起动器是控制高压大功率电机起动电流和转矩的最佳方式高压大功率电机起动电流和转矩的最佳方式。本文介绍了高压电动机固态软起动器的概念和其相关技术特性压电动机固态软起动器的概念和其相关技术特性，并以大型给排水工程中的水泵进行了相关测试举例给排水工程中的水泵进行了相关测试举例。

2高压固态软起动器概念阐述

随着晶闸管峰值电阻水平的提高和触发技术的突破随着晶闸管峰值电阻水平的提高和触发技术的突破，晶闸管降压软起动技术在高压电机起动过程中具有符合标准的保护作用保护作用，高压电机固态软起动装置主要用于高压交流电机的起动、停止的相关控制和保护。软起动装置采用计算机控制技术，以高压大功率晶闸管为电路的主要开关元件。通过改变晶闸管的导通角，控制电机电压的稳定升降和非接触点的导通断路，实现软起动电机平稳停机。此装置还能够以启动电机所需的最小电流启动电机，减少电流对电网的影响，降低设备的不良噪声和启动机械应力，延长相关机械部件和电机系统的预计寿命[[1]。高压固态软起动器构造分为两个模块，分别是主电路和控制电路控制电路。其主要部件分别是真空接触器，真空断路器、晶闸管、过电压保护器、数字信号处理器控制系统等。该起动器设备具有运行稳定可靠有运行稳定可靠，保护功能齐全的特性。

3高压固态软起动装置的相关技术特性

高压固态软起动器广泛应用于各大工业领域高压固态软起动器广泛应用于各大工业领域。可与各种机电设备混合使用机电设备混合使用。正常的软启动装置应当具备以下特性：①软启动装置需要将智能控制与电子技术相互融合软启动装置需要将智能控制与电子技术相互融合，主电路开关元件采用高压大功率可控硅电路开关元件采用高压大功率可控硅。硬件能够通过改变晶闸管闸管，来控制电机电压的平稳升降以及无触点的通断，从而实现电机的启动停止操作现电机的启动停止操作。②系列晶闸管具有结构紧凑的特点点，并且需要设有可靠的静态和动态电压平衡保护措施。③部分模块需要采用光纤传输技术以及变压技术部分模块需要采用光纤传输技术以及变压技术，并在晶闸管触发检测和低压控制之间的有效平衡需求触发检测和低压控制之间的有效平衡需求。④硬件核心应当使用双处理器结构使用双处理器结构，处理器需要至少16位DSP为核心控制为核心控制，以保证设备控制时具有实时保证设备控制时具有实时、高效、稳定的特点。⑤内部通信采用多层次处理和信道隔离技术用多层次处理和信道隔离技术，保证设备的抗干扰能力。⑥中央处理系统应当具备采集高压设备中的同步电流信号的能力力，来实现控制效果。⑦高压固态软启动装置一般情况下具有切换功能有切换功能，在启动流程完成后可自动切换为旁路，以进行实时保护时保护。⑧装置的软控制方式包括电压恒流装置的软控制方式包括电压恒流、恒压控制。启动方式包括直接物理启动动方式包括直接物理启动、上位机启动、协调启动。⑨软启动装置应配备电流电压互感器、过电压保护等模块，并且能够自我检查和故障排除。例如电压过低、:晶闸管元件缺损、启动超时、三相电流不平衡等情况能够自行解决，保持设备正常运行。

4排水工程软启动水泵参数特性

离心泵一般用于供排水系统离心泵一般用于供排水系统，其输出特性取决于泵型号和管网系统内部压力和管网系统内部压力。泵轴输出功率P计算如下:P=QHR//102η式中式中：P——为轴功率为轴功率（kw）；Q——为工作点流量—为工作点流量（M/s）；H——为工作点扬程—为工作点扬程（M）；R——为介质单位容重—为介质单位容重（kg/M）；η——为工作点泵效为工作点泵效。只有当每台泵都在原设计点时，泵的使用效率才是最佳状态率才是最佳状态，如果偏离该工作点，泵的效率便会产生降低低。根据实际流量Q、扬程H及水泵的相应使用效率η，可以计算出水泵的经济轴功率P0，即即：P0=Q0H0R//102η整个系统的节能潜力如下整个系统的节能潜力如下：W=（P-P0）t式中式中：P——为水泵消耗的总轴功率—为水泵消耗的总轴功率：t——为水泵运行时间间。水由管道输送时，会受到网络中压力的影响。管网装置的数据可由阀门全开时测得的数据可由阀门全开时测得，并按照下列公式进行计算：H2=KQ2+H3式中式中：K——电阻值—电阻值；H——泵出口水位差—泵出口水位差。

5对水泵的控制以及软停车

如图1所示所示，停止电动设备有着多种方法，例如直流制动、自由惯性停车和软停车自由惯性停车和软停车。其中，软停车可以满足机械设备对日常保养过程的要求日常保养过程的要求。图1不同类型停车速度曲线泵的设计是为了防止可能导致流体流动和压力突然变化的快速停止的快速停止，这被称为“水锤效应”。停车控制分为两种:减速坡道和直流制动坡道和直流制动，前者称为软停车。后者也配置在一些软启动硬件中动硬件中，可以作为备用模式选择。通常控制模式是将指定的控制所需要的时间ti转换为0。而软停机指令则是在ti时刻将电机电压缓慢调低时刻将电机电压缓慢调低，然后慢慢将端子电压从TT1降至uo。图2为三种控制方式下的泵机停车曲线为三种控制方式下的泵机停车曲线。软停止是一个可选的启动控制软停止是一个可选的启动控制，通常能够选择三种模式。软停控制模式应该严格按照生产线的具体要求进行选择软停控制模式应该严格按照生产线的具体要求进行选择。水泵控制也可以选择软起动器进行控制项目泵控制也可以选择软起动器进行控制项目，软起动时间虽然较长较长，但是能够保护泵的使用寿命，减少震动，防止管道阀门导致爆裂导致爆裂，减少停机检修次数，泵的具体停止时间应当现场设定定，避免出错。软启动、软停机；解决“水锤效应”；减弱开机电流流，使启动流程简单平稳并减小机械结构受到的应力，延长寿命命；降低管道流体冲击力和振动。高压固态软起动器与经典高压启动器相比具有以下优点点：①适用于大范围的电压和功率适用于大范围的电压和功率。具备多种可选电压等级，并且能够配合功率在120120kW~W~14000kWkk左右的电机使用左右的电机使用。②具备核心软启动功能具备核心软启动功能，能够保护硬件的安全运行，避免损伤寿命命。③高压固态软启动器在电动机启动时高压固态软启动器在电动机启动时，能够实现电压的稳步上升稳步上升，避免突然高压产生的设备冷启动损坏。④能够减少机械构造受到的冲击少机械构造受到的冲击，防止超压现象与水锤效应的出现，延长核心设备传动系统的使用寿命长核心设备传动系统的使用寿命。⑤高压固态软启动器的电路能够减少启动脉冲电流路能够减少启动脉冲电流，延长电动机预计寿命，减少波动和对其他用电设备的影响对其他用电设备的影响。⑥可以实现软停机可以实现软停机，消除在极端情况下某些设备突然停机对整体系统造成的冲击和损坏况下某些设备突然停机对整体系统造成的冲击和损坏。⑦保护措施完备护措施完备，能够防止意外事故发生，对人和财产造成损失。⑧系统完全智能化系统完全智能化，具备中文显示功能和友好人机界面。

6结束语

高压电机固态软起动器可与多种电机配套使用高压电机固态软起动器可与多种电机配套使用，是一种易于推广软启动电机控制设备易于推广软启动电机控制设备，能够在大型给排水工程中发挥重要作用挥重要作用。

参考文献：

高压电机范文篇9

【关键词】高压电动机软起动软件设计

一、异步电机软起动

异步电机软起动器可减小电动机硬起动引起的电网电压降，使之不影响与其共网的其它电气设备的正常运行。可减小电动机的冲击电流，冲击电流会造成电动机局部温升过大，降低电动机寿命；可减小硬起动带来的机械冲击力和冲击力加速对所传动机械(轴、啮合齿轮等)的磨损；减少电磁干扰，冲击电流会以电磁波的形式干扰电气仪表的正常运行。软起动使电动机可以起停自如，减少空转，提高作业率，因而有节能作用。

对于电动机的软起动，大致可分为有级和无级两种。有级型的软起动有定子串电抗器降压、液态电阻降压、星-三角(y-△)降压、自耦变压器降压和延边三角形降压等。无级型软起动有开关变压器降压、磁饱和电抗器降压、晶闸管串联降压软起动等。由于有级型降压软起动的调节存在一定程度的二次电流冲击，因此对电机的软起动效果有限。而在无级型软起动器中，随着电力电子技术的提高和功率器件的发展以及铜、铁等原材料价格的大幅上涨，晶闸管串联式的高压软起动装置越来越被市场所认可。

二、降压起动原理

把三相异步电动机的定子绕组接通到三相电源上，转子从静止升速到稳定状态，这一过程叫起动。在合闸的瞬间，电动机的转差率为1，起动电流等于堵转电流，起动转矩等于堵转转矩。随着转速升高，起动电流从堵转电流逐渐下降，最后稳定在某个数值。较高的堵转转矩表明电动机能在较大负载下起动，并获得较大的加速度，但过大的堵转电流会在供电线路上产生很大的压降，使电网电压波动，直接影响到接在该电网上电气设备的运行。异步电动机的t形等效电路图。

高压电动机软起动装置系统所示。晶闸管串联的功率单元联接在三相高压电网与电动机之间，控制单元根据传感器传送回来的信号按事先设定好的起动曲线进行移相调节。控制单元发出的晶闸管触发信号经光纤传送到晶闸管触发单元，用来调整晶闸管的导通角，进而达到调整电压的目的，使得输出到电动机上的电压按照一定曲线缓慢上升，实现电动机的软起动。当电动机达到额定转速时，旁路接触器吸合，电动机处于旁路运行状态。控制单元仍然进行在线检测，负责电机的电压、电流的显示及各种故。

三、高压软起动、晶闸管串联单元设计

由于目前国内市场应用的电动机大多是6kv和10kv电机，做为串接在高压电网和电动机之间的功率执行器件，单只晶闸管还不足以承受6kv的高压，虽然单只晶闸管目前已经成熟地发展到单只耐压6500v，但考虑到电网波动、浪涌及耐压余量等可靠性因素，在设计6kv高压软起动装置的时候，功率单元采用3只晶闸管串联的方式来提高耐压值。同理在设计10kv高压软起动装置的时候采用5只晶闸管串联组成高压阀组。

(1)单相6kv高压晶闸管功率阀组所示。scr1～scr6为大功率高压晶闸管，它们每三个串联后再反并联组成单相功率串联阀组，以实现软起动器对交流电机的控制。这6只晶闸管选用同一厂家、同一型号、同一生产批次的产品，以减小其在生产过程中由于生产工艺的不同而产生的自身特性诸如伏安特性、反向恢复电荷、开关时间和临界电压上升率等的差异，影响均压。r1、r2、r3为静态均压电阻，用以实现晶闸管的静态均压。静态均压电阻选用无感电阻，阻值为晶闸管阻断状态等效阻值的1/40，且功率留有足够大的余量。r4、r5、r6和c1、c2、c3共同组成动态均压网络，用以实现动态均压。通过选择，各电阻和电容的参数误差应非常小，电容的取值根据晶闸管的最大反向恢复电荷和最小反向恢复电荷的差值计算求得。均压过程主要是由电容c完成的。串联的各只晶闸管开关速度不会完全一致，而会稍有差别。电容c上的电压在静态情况下数值相同，在开关过程中，由于电容上的电压不能突变，加在各只晶闸管上的压降不会发生跳变。由于开关过程中各只晶闸管中电流不一致所造成的影响由电容c的充放电补偿。

(2)接口单元设计。单元包括电压传感器接口、电流传感器接口、光纤传送接口、故障检测接口及人机交互接口等。其中电压信号采用高阻降压方式，并考虑到系统兼容性，将电路设计成3kv、6kv、10kv通用，以方便产品生产。电流传感器采用标准x/5电流互感器加高精度电流霍尔的形式，将信号进行相应处理后送到cpu进行运算。高压与低压间的信号传送采用光纤传输，既保证信号的实时性及可靠性传输，又起动高低压隔离作用。信号经过接口电路编码后通过光纤传送至触发单元，触发单元将信号解码并经过相应处理后用以触发晶闸管。触发单元的供电采用高位、低位相结合，每只晶闸管的触发电源各自独立。人机接口采用贴膜式软键和液晶显示屏。液晶显示屏为4行8列，设计成4级菜单管理模式，可预设中文及英文显示。

四、软件设计系统实验

软件设计是系统控制的核心，直接关系到系统运行的稳定性和可靠性。为了适应各种不同负载的应用，软件设计上设计了多种不同的起动曲线，包括电压斜坡起动、限流起动、突跳起动及软停车曲线等。同时设计完善的保护功能，包括短路保护、过流保护、过压、欠压保护、晶闸管过热保护等。电机的参数及各种保护参数可由用户根据现场应用情况自行设定。

系统设计完成后，用6kv/1000kw电机进行了带载起动实验。电机额定电压6kv，额定电流112a，额定转速1480r/min。起动电流单相波，起动电流平稳无冲击，峰值起动电流为额定电流的2.6倍左右，起动时间22s，电网电压无明显波动，达到了良好的起动效果。公务员之家

高压电机范文篇10

关键词：无功功率补偿的技术经济特点

交流异步电机在工业与民用建筑系统中应用广泛。在民用范围中运行机械多为连续运行，不调速，操作不频繁的场合，如风机、水泵、冷冻机多为结构简单，易维护的异步电动机。在工矿企业中，不少电动机负荷率低，经常处于轻载或空载状态，功率因数普遍不高。负荷率低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比更大，显著地浪费电能。因此对异步电动机采用无功功率补偿以提高功率因数，节约电能，减少运行费用，提高电能质量，符合我国节约能源的国策，同时亦给企业带来经济效益。

1无功功率补偿的种类和特点

1.1集中补偿

在高低压配电所内设置若干组电容器，电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率，如图1所示。1.2组合就地补偿(分散就地补偿)电容器接在高压配电装置或动力箱的母线上，对附近的电动机进行无功补偿，如图2所示。

1.3单独就地补偿

将电容器装于箱内，放置在电动机附近，对其单独补偿。图3为电容器直接接在电动机端子上或保护设备末端，一般不需要电容器用的操作保护设备，称为直接单独就地补偿。图3a为经常操作者，采用接触器；为非经常操作者，采用空气断路器；为高压电容器直接单独就地补偿，宜采用真空开关。图4为不采用控制设备，由电动机控制开关操作，但电容器必须采用内装熔丝或另装熔断器。如采用控制设备，如图5所示，为控制式单独就地补偿，多用于降压起动或有可逆运行等有特殊操作要求的电动机。

2无功功率补偿的作用

2.1改善功率因数及相应地减少电费

根据国家水电部，物价局颁布的“功率因数调整电费办法”规定三种功率因数标准值，相应减少电费：

(1)高压供电的用电单位，功率因数为0.9以上。

(2)低压供电的用电单位，功率因数为0.85以上。

(3)低压供电的农业用户，功率因数为0.8以上。

根据“办法”，补偿后的功率因数以分别不超出0.95、0.94、0.92为宜，因为超过此值，电费并没有减少，相反初次设备增加，是不经济的。

2.2降低系统的能耗

功率因数的提高，能减少线路损耗及变压器的铜耗。

设R为线路电阻，ΔP1为原线路损耗，ΔP2为功率因数提高后线路损耗，则线损减少

ΔP=ΔP1－ΔP2=3R(I12－I22)(1)

比原来损失减少的百分数为

(ΔP/ΔP1)×100％=1－(I2/I1)2·100％(2)

式中，I1=P/(3U1cosφ1)，I2=P/(3U2cosφ2)补偿后，由于功率因数提高，U2>U1，为分析方便，可认为U2≈U1，则

θ=[1－(cosφ1/cosφ2)2]·100％(3)

当功率因数从0.8提高至0.9时，通过上式计算，可求得有功损耗降低21％左右。

在输送功率P=3UIcosφ不变情况下，cosφ提高，I相对降低，设I1为补偿前变压器的电流，I2为补偿后变压器的电流，铜耗分别为ΔP1，ΔP2；铜耗与电流的平方成正比，即

ΔP1/ΔP2=I22/I12

由于P1=P2，认为U2≈U1时，即I2/I1=cosφ1/cosφ2

可知，功率因数从0.8提高至0.9时，铜耗相当于原来的80％。

2.3减少了线路的压降

由于线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于系统电压的稳定(轻载时要防止超前电流使电压上升过高)，有利于大电机起动。

2.4增加了供电功率，减少了用电贴费

对于原有供电设备来讲，同样的有功功率下，cosφ提高，负荷电流减小，因此向负荷传输功率所经过的变压器、开关、导线等配电设备都增加了功率储备，发挥了设备的潜力。对于新建项目来说，降低了变压器容量，减少了投资费用，同时也减少了运行后的基本电费。

3就地补偿与集中补偿的技术经济分析

3.1电容补偿在技术上应注意的问题

(1)防止产生自励。

采用电容器就地补偿电动机，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流，如果电容过补偿，就可使电动机的磁场得到自励而产生电压，如图6所示。因此，为防止产生自励，可按下式选用电容

QC=0.93UI0

(2)防止过电压。

当电容器补偿容量过大，会引起电网电压升高并会导致电容器损坏。我国并联电容器国标规定：“工频长期过电压值最多不超过1.1倍额定电压。”因此必须符合QC<0.1Ss的条件。

(3)防止产生谐振。

(4)防止受到系统谐波影响。

对于有谐波源的供电线路，应增设电抗器等措施，使谐波影响不致造成电容器损坏。

3.2两者比较

就地补偿较集中补偿，更具节能效果。

4电容补偿控制及安装方式的选择

4.1就地补偿与集中补偿的有关规定

(1)GB12497—90《三相异步电动机经济运行》第7.6条规定：50kW以上的电动机应进行功率因数就地补偿。

(2)GB3485—83《评估企业合理用电技术导则》第2.9条规定：100kW以上的电动机就地补偿无功功率。

(3)GB50052—95《供配电设计规范》第5.03及5.0.10规定。

(4)国外用电委员会法规与专业学报均有类似规定与刊载。

4.2电容补偿方式的选择

采用并联电容器作为人工无功补偿，为了尽量减少线损和电压损失，宜就地平衡，即低压部分的无功宜由低压电容器补偿，高压部分的无功宜由高压电容器补偿。对于容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率，宜就地补偿。补偿基本无功的电容器组宜在配变电所内集中补偿，在有工业生产机械化自动化程度高的流水线、大容量机组的场所，宜分散补偿。

4.3电容器组投切方式的选择

电容器组投切方式分手动和自动两种。

对于补偿低压基本无功及常年稳定和投切次数少的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或轻载时电压过高，易造成设备损坏的，宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。

4.4无功自动补偿的调节方式

以节能为主者，采用无功功率参数调节；当三相平衡时，也可采用功率因数参数调节；为改善电压偏差为主者，应按电压参数调节；无功功率随时间稳定变化者，按时间参数调节。

5电容补偿容量的选定

5.1集中补偿容量确定

先进行负荷计算，确定有功功率P30和无功功率Q30，补偿前自然功率因数为cosφ1，要补偿到的功率因数为cosφ2。则

QC=αP30(tgφ1－tgφ2)

α为平均负荷因数。

5.2电动机就地补偿电容器容量确定

就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件。负载率越低，功率因数越低；极数愈多，功率因数越低；容量愈小，功率因数越低。但由于无功功率主要消耗在励磁电流上，随负载率变化不大，因此应主要考虑电动机容量和极数这两个参数，才能得到最佳补偿效果。可用式(4)计算。

6结合工程实例谈电容补偿的应用

以某大型项目中能源中心为例，该项目设备装机容量约为21000多千瓦，其中高压电动机设备容量为5400多千瓦，其他低压设备容量为5000多千瓦。供电电源的电压等级为10kV。本着“节能、高效”的方针，初次尝试了采用燃汽轮机发电机组自发电，冷、热、电三联供，做到汽电共生，实现能源综合利用。经过经济分析，采用10kV作为高压电动机的供电电压等级，投资较省，同时亦减少变电环节，也就减少了故障点。根据负荷计算，共采用六路10kV电源，分别对高压电动机直配。

在这个项目中，高压电动机主要用于空调系统中的中央空调机组，以及主机的外部设备——冷冻水循环泵和冷却水循环泵多台设备。这些设备单机容量很大，离心机组单机最大达2810kW(共5台)，小的870kW(共4台)，冷冻水循环泵单机560kW(共9台)，冷冻水循环泵单机亦有380kW(共3台)，自然功率因数在0.8左右。如果在10kV配电室集中补偿电容，不采用高压无功自动补偿的话，如此大容量的电动机起、停会使10kV侧功率因数不稳定，有可能造成过补偿，引起系统电压升高。同时，从配电室至冷冻机房高压电动机的线路最近50m，最远140m，线路损耗相当可观，综合考虑到高压自动补偿元件、技术、价格均要求高，因此采用高压电容器就地补偿，与电动机同时投切。高压电容器组放置在电动机附近。这些电动机采用自耦降压起动方式，高压就地补偿装置以并联电容器为主体，采用熔断器做保护，装设避雷器用于过电压保护，串联电抗器抑制涌流和谐波。这样做，不仅提高了电动机的功率因数，降低了线路损耗，同时释放了系统容量，缩小了馈电电缆的截面，节约了投资。

对于低压设备，由二台1000kVA及二台1600kVA变压器配出，低压电机布置较分散，因此，在变电所变压器低压侧采用电容器组集中自动补偿。虽然一些低压电动机的容量也不小，就地补偿的经济效益亦有，但这些设备主要用于锅炉房和给排水设备，锅炉房的设备不如冷冻机房集中，环境较差，管理不便，因此，在低压配电室采用按功率因数大小自补偿是较合适的。