專利名稱：大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的軟起動(dòng)裝置，特別是大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，電機(jī)的高壓起動(dòng)裝置， 一種是使用電抗器起動(dòng)，由于電抗起動(dòng)的 電抗值是固定的，所以不能達(dá)到電流平穩(wěn)變化的效果，即無(wú)法調(diào)節(jié)電抗，對(duì)
電機(jī)的沖擊比較大，啟動(dòng)效果不理想；另一種電機(jī)的高壓起動(dòng)裝置，使用高 壓軟起動(dòng)器，串聯(lián)在電路的高壓側(cè)，高壓軟起動(dòng)器中的電子元件必須經(jīng)受高 壓下的考驗(yàn)，可靠性差，成本高，而且它是用削波方法減少電流，會(huì)給電網(wǎng) 產(chǎn)生高次諧波，污染電網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置，它的可靠性高， 成本低，不會(huì)產(chǎn)生高次諧波而污染電網(wǎng)。
本發(fā)明的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 一種大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置，高 壓三相電A、 B、 C分別與高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)QS的三個(gè)進(jìn)線端連接，高壓負(fù)荷開(kāi) 關(guān)QS的三個(gè)出線端分別與第一真空斷路器1QF的三個(gè)進(jìn)線端連接，第一真 空斷路器1QF的三個(gè)出線端分別與第二真空斷路器2QF的三個(gè)進(jìn)線端連接， 所述的高壓電機(jī)M的三個(gè)接線端分別與第二真空斷路器2QF的三個(gè)出線端 連接，其特征在于上述軟起動(dòng)裝置包括一個(gè)高壓變壓器TQ和一個(gè)低壓軟起 動(dòng)器ATS，所述的高壓變壓器TQ三個(gè)初級(jí)線圈的一端分別與高壓電機(jī)M的 三個(gè)接線端和第二真空斷路器2QF的出線端連接，高壓變壓器TQ三個(gè)初級(jí) 線圈的另一端分別與第一真空斷路器1QF的出線端和第二真空斷路器2QF 的進(jìn)線端連接，高壓變壓器TQ三個(gè)次級(jí)線圈的一端分別與低壓軟起動(dòng)器ATS 的Ll、 L2、 L3連接，高壓變壓器TQ次級(jí)線圈的另一端和低壓軟起動(dòng)器ATS 的T1、 T2、 T3連接在一起。
本發(fā)明由于用低壓軟起動(dòng)器來(lái)控制高壓變壓器低壓側(cè)次級(jí)線圈的電流，
從而影響到串聯(lián)在高壓電機(jī)中高壓變壓器高壓側(cè)初級(jí)線圈的電流，也就是高 壓電機(jī)的起動(dòng)電流，使高壓電機(jī)達(dá)到在高壓側(cè)的軟起動(dòng)目的；電子元件都運(yùn) 行在低壓側(cè)，成本比高壓起動(dòng)器低，也比高壓軟起動(dòng)器可靠性高；而且不會(huì) 產(chǎn)生高次諧波，不會(huì)污染電源。


附圖為本發(fā)明的電原理示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的ATS采用法國(guó)施奈德公司的ATS低壓軟起動(dòng)器。TQ采用S9 型高壓干式變壓器。
用變流變壓器技術(shù)，創(chuàng)造性地在高壓變壓器低壓端，用成品軟起動(dòng)器控 制高壓端起動(dòng)電流的獨(dú)特方法，實(shí)現(xiàn)限制高壓電機(jī)的起動(dòng)電流。用成品高壓 變壓器初級(jí)作為高壓電機(jī)的限流電抗器。該電抗器受次級(jí)導(dǎo)通程度控制，阻 抗發(fā)生變化，從而影響串聯(lián)在回路中的高壓電機(jī)的電流變化；高壓變壓器次 級(jí)的控制元件也應(yīng)用成品低壓軟起動(dòng)器，因此采用的元件都是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，可 靠性、通用性高，相對(duì)其它起動(dòng)裝置，性價(jià)比十分明顯。
本裝置是基于以下熟知的變壓器原理變壓器空載時(shí)，空載電流非常小 (國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最大不能超過(guò)額定電流的7%)，變壓器的總阻抗z-uVs， U為輸 入電壓，S為視在功率，如輸入電壓為IOKV，視在功率為100KVA的變壓器， 總阻抗為100002/100000=1000 Q ，也就是此時(shí)的空載阻抗應(yīng)該不小于總阻抗 的97%，才能過(guò)到空載電流不大于7 /。的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。上例中空載阻抗應(yīng)該大 于1000 Q X97%=970Q 。
變壓器的短路阻抗一般在4%,上例的短路阻抗值為1000Q X4%=40Q ， 也就是在變壓器次級(jí)開(kāi)路和短路這二個(gè)極端時(shí)，阻抗變化是在總阻抗的90% 之間，上例中為970Q—40Q區(qū)間。大范圍的阻抗變化值足以影響串聯(lián)在回路 中的高壓電機(jī)的電流，只要控制變壓器次級(jí)的導(dǎo)通程度，就可以改變變壓器 初級(jí)的阻抗大小，從而改變回路的電流大小。
串聯(lián)在回路中的高壓電機(jī)雖然有與變壓器相同的計(jì)算值，如果選用的功 率相近，不考慮電抗的變化，那么就相當(dāng)于串聯(lián)相同電阻，高壓電機(jī)和變壓 器各自分一半的電源電壓。 事實(shí)上，高壓電機(jī)還沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，或者轉(zhuǎn)得很慢時(shí)(起動(dòng)時(shí))電抗很小， 總阻抗就很低，此時(shí)如加以全壓，則高壓電機(jī)的起動(dòng)電流就會(huì)非常大。隨著 速度的加快，阻抗就隨著增加，到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，又不帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，阻抗就 相當(dāng)變壓器的空載阻抗，對(duì)高壓電機(jī)來(lái)說(shuō)是阻抗最大的時(shí)候。
在本發(fā)明里，回路電流就全取決于變壓器初級(jí)的阻抗(高壓電機(jī)此時(shí)相
當(dāng)短路)，而此時(shí)變壓器初級(jí)最大可控阻抗很大(上例可以是970Q),此時(shí)盡 管高壓電機(jī)阻抗很小，使回路電流也就是流過(guò)高壓電機(jī)的電流也不會(huì)大。隨 著變壓器次級(jí)中被控電流的增加(相當(dāng)變壓器次級(jí)短路程度的加劇)，變壓器 的初級(jí)阻抗相應(yīng)減小，使回路電流增加，高壓電機(jī)轉(zhuǎn)速也慢慢加快。
根據(jù)變流器公式IVUfl2/Ip Ui為變壓器初級(jí)電壓，112為變壓器次級(jí) 電壓，L為變壓器初級(jí)線圈電流，12為變壓器次級(jí)線圈電流。根據(jù)以上采用的 元件，流經(jīng)變壓器高壓側(cè)的電流為1高=1低/ (10000/415) =1低/24.1，而I低大 小又取決低壓軟起動(dòng)器的設(shè)定值，這樣就能用變壓器低壓側(cè)低壓軟起動(dòng)器來(lái) 控制高壓側(cè)阻抗值，從而控制變壓器高壓側(cè)回路的電流，也就是控制高壓電 機(jī)的起動(dòng)電流了。起動(dòng)結(jié)束的時(shí)間可以自己設(shè)定，也可以用設(shè)定變壓器上電 壓的下降值來(lái)自動(dòng)結(jié)束起動(dòng)。可以采用變壓器次級(jí)電壓下降5%時(shí)為起動(dòng)結(jié)束點(diǎn)。
低壓軟起動(dòng)器最大電流24.1X1高 ， I高n是高壓電機(jī)的額定電流。 變壓器容量10KVXISn (千伏安)。
本裝置的操作過(guò)程先將高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)QS合閘，再合上第一真空斷路器
1QF，高壓電機(jī)M通過(guò)高壓變壓器TQ初級(jí)線圈得電，高壓變壓器TQ的阻 抗大小直接影響高壓電機(jī)M的起動(dòng)時(shí)的電流。此時(shí)接在高壓變壓器TQ低壓 側(cè)的低壓軟起動(dòng)器ATS開(kāi)始工作，按照設(shè)定的要求開(kāi)通高壓變壓器TQ次級(jí) 線圈電流到一定的程度(開(kāi)路與短路之間的位置)，從而影響高壓變壓器TQ 初級(jí)線圈的阻抗，這個(gè)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的、自動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。起動(dòng)結(jié)束，第二真空斷 路器2QF合閘，將起動(dòng)用高壓變壓器TQ短路，使之停止工作。電流直接流 入電機(jī)內(nèi)，整個(gè)起動(dòng)工作結(jié)束。
權(quán)利要求
1、一種大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置，高壓三相電(A、B、C)分別與高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(QS)的三個(gè)進(jìn)線端連接，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)(QS)的三個(gè)出線端分別與第一真空斷路器(1QF)的三個(gè)進(jìn)線端連接，第一真空斷路器(1QF)的三個(gè)出線端分別與第二真空斷路器(2QF)的三個(gè)進(jìn)線端連接，所述的高壓電機(jī)(M)的三個(gè)接線端分別與第二真空斷路器(2QF)的三個(gè)出線端連接，其特征在于上述軟起動(dòng)裝置包括一個(gè)高壓變壓器(TQ)和一個(gè)低壓軟起動(dòng)器(ATS)，所述的高壓變壓器(TQ)三個(gè)初級(jí)線圈的一端分別與高壓電機(jī)(M)的三個(gè)接線端和第二真空斷路器(2QF)的出線端連接，高壓變壓器(TQ)三個(gè)初級(jí)線圈的另一端分別與第一真空斷路器(1QF)的出線端和第二真空斷路器(2QF)的進(jìn)線端連接，高壓變壓器(TQ)三個(gè)次級(jí)線圈的一端分別與低壓軟起動(dòng)器(ATS)的L1、L2、L3連接，高壓變壓器(TQ)次級(jí)線圈的另一端和低壓軟起動(dòng)器(ATS)的T1、T2、T3連接在一起。
全文摘要
一種大功率高壓電機(jī)的軟起動(dòng)裝置，高壓三相電與高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的三個(gè)進(jìn)線端連接，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的三個(gè)出線端與第一真空斷路器的三個(gè)進(jìn)線端連接，第一真空斷路器的三個(gè)出線端與第二真空斷路器的三個(gè)進(jìn)線端連接，高壓電機(jī)的三個(gè)接線端與第二真空斷路器的三個(gè)出線端連接，上述軟起動(dòng)裝置包括一個(gè)高壓變壓器和一個(gè)低壓軟起動(dòng)器，高壓變壓器三個(gè)初級(jí)線圈的一端與高壓電機(jī)的三個(gè)接線端和第二真空斷路器的出線端連接，另端與第一真空斷路器的出線端和第二真空斷路器的進(jìn)線端連接，高壓變壓器三個(gè)次級(jí)線圈的一端與低壓軟起動(dòng)的L1、L2、L3連接，另端和低壓軟起動(dòng)器的T1、T2、T3連接在一起。優(yōu)點(diǎn)成本低，可靠性高；不會(huì)產(chǎn)生高次諧波，不會(huì)污染電源。
文檔編號(hào)H02P1/26GK101394143SQ200810195560
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
發(fā)明者馮瑞如 申請(qǐng)人:常熟市森原電器廠