濮三聯(lián)余熱利用工程中電機(jī)起動(dòng)分析

1、濮三聯(lián)余熱利用工程中電機(jī)起動(dòng)分析鐘欣(中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院)摘要：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)在配電系統(tǒng)引起電壓下降是許多工程項(xiàng)目中都要遇到的問(wèn)題。本文針對(duì)濮三聯(lián)余熱利用工程中的電機(jī)起動(dòng)分析，進(jìn)行了細(xì)致的研究和詳細(xì)的計(jì)算，希望對(duì)此類問(wèn)題的解決能起到一點(diǎn)兒幫助。關(guān)鍵詞：濮三聯(lián) 熱泵機(jī)組 電機(jī) 起動(dòng) 1 前言在工程項(xiàng)目中常需計(jì)算電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)配電系統(tǒng)中的電壓，以便正確選擇起動(dòng)方式和供配電系統(tǒng)，并根據(jù)起動(dòng)電流或容量校驗(yàn)供配電和起動(dòng)電器的過(guò)負(fù)荷能力。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其端子電壓應(yīng)能保證被拖動(dòng)機(jī)械要求的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，且配電系統(tǒng)中引起的電壓下降不應(yīng)妨礙其他用電設(shè)備的工作。2 項(xiàng)目背景濮三聯(lián)余熱利用工程項(xiàng)目地點(diǎn)位于

2、河南省濮陽(yáng)市，項(xiàng)目在中原油田采油二廠大門西側(cè)新建熱泵機(jī)房一座，熱泵機(jī)房?jī)?nèi)布置兩臺(tái)離心式熱泵機(jī)組及其配套低壓用電設(shè)備，為了便于運(yùn)行管理，中間水泵設(shè)在采油二廠鍋爐房的水處理間。項(xiàng)目地點(diǎn)地理位置圖見圖2-1。中原油田3 供配電系統(tǒng)項(xiàng)目建設(shè)地址附近分別有三座變電站，三座變電站描述及變電站距離項(xiàng)目建設(shè)地址距離詳見表3-1。序號(hào)名稱變電站等級(jí)(kV)距離(km)備注1濮三變電站35/61.52用2濮一變電站35/642用3李拐變電站110/35/631用1備表3-1 變電站距離表其中濮三35kV變電站內(nèi)35kV部分無(wú)擴(kuò)建電氣間隔。6kV高壓配電室內(nèi)現(xiàn)有KYN28A-12型6kV高壓開關(guān)柜36面，無(wú)備用回路

3、，有預(yù)留安裝位置。站內(nèi)現(xiàn)有35/6kV變壓器兩臺(tái),容量為2x12500kVA，所帶負(fù)荷主要是中原油田采油二廠生活區(qū)、濮三聯(lián)合站、濮三污水站及附近部分小型計(jì)量站、油井等用電負(fù)荷。 根據(jù)供配電系統(tǒng)現(xiàn)狀，本工程熱泵機(jī)房外部電源擬引自濮三聯(lián)35kV變電站內(nèi)新增6kV開關(guān)柜，單回路供電。由于現(xiàn)場(chǎng)空間受限，6kV架空線路沒有敷設(shè)走廊通道，故采用6kV電力電纜線路敷設(shè)至現(xiàn)場(chǎng)熱泵電機(jī)。4 電機(jī)起動(dòng)分析4.1用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)該工程的主要用電設(shè)備負(fù)荷及等級(jí)見表4.1-1。序號(hào)設(shè)備名稱負(fù)荷等級(jí)電壓（kV）功率（kW）臺(tái)數(shù)備注1離心式熱泵機(jī)組三級(jí)6140022用2離心式熱泵機(jī)組配套低壓負(fù)荷三級(jí)0.3810022用3中間循

4、環(huán)泵三級(jí)0.3811021用1備4其它負(fù)荷三級(jí)0.3840表4.1-1 主要用電設(shè)備負(fù)荷表總安裝負(fù)荷功率為3260kW，總運(yùn)行負(fù)荷功率為2771kW，其中6kV安裝負(fù)荷功率為2800kW，0.38kV低壓安裝負(fù)荷為460kW。4.2設(shè)備參數(shù)離心式熱泵機(jī)組的具體參數(shù)見表4.2-1。編號(hào)設(shè)備名稱主要參數(shù)單位數(shù)量備注1離心式熱泵機(jī)組制熱量：7500kW蒸發(fā)器溫度：40-22冷凝器溫度：50-60.5電功率：1400kW臺(tái)2阻力<50kPa表4.2-1 熱泵機(jī)組設(shè)備參數(shù)表4.3起動(dòng)方式的選擇電壓起動(dòng)方式包括全壓起動(dòng)和降壓起動(dòng)。其中降壓起動(dòng)方式又包括有電抗器降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、星三角降壓

5、起動(dòng)和變壓器電動(dòng)機(jī)組起動(dòng)。全壓起動(dòng)是最簡(jiǎn)單、最可靠和最經(jīng)濟(jì)的起動(dòng)方式，但起動(dòng)電流大，在配電母線上引起的電壓降也大；降壓起動(dòng)的起動(dòng)電流小，但起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，繞組溫升高，起動(dòng)電器復(fù)雜，只有在不符合全壓起動(dòng)條件時(shí)才考慮采用。該項(xiàng)目經(jīng)過(guò)與制造廠家協(xié)商及技術(shù)比較，確定采用全壓起動(dòng)方式。4.4起動(dòng)計(jì)算本工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)型號(hào)一致，額定功率1400kW，額定電壓6kV，額定電流168A，起動(dòng)電流倍數(shù)為6.5，6kV母線短路容量56MVA，母線上其他計(jì)算負(fù)荷為10MVA，功率因數(shù)為0.9?，F(xiàn)場(chǎng)路徑較長(zhǎng)，沿途經(jīng)過(guò)濮三聯(lián)合站、濮三污水站、村莊、農(nóng)田、及二廠部分生活區(qū)、故6kV電纜主要采

6、用直埋敷設(shè),局部采用橋架內(nèi)敷設(shè)的敷設(shè)方式，選用YJV22-6/6kV/3x240的三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。電動(dòng)機(jī)的額定容量為：電動(dòng)機(jī)額定起動(dòng)容量為：電動(dòng)機(jī)的饋電線路較長(zhǎng)，則電動(dòng)機(jī)的饋電線路阻抗，起動(dòng)回路的額定輸入容量為：預(yù)接負(fù)荷=10MVA，其功率因數(shù)=0.9為，則預(yù)接負(fù)荷的無(wú)功功率為：起動(dòng)電動(dòng)機(jī)定子端電壓相對(duì)值為：電機(jī)起動(dòng)時(shí)，配電母線上的電壓應(yīng)符合下列要求：、在一般情況下，電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)不應(yīng)低于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的90，電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)時(shí)，不宜低于標(biāo)稱電壓的85。、配電母線上未接照明負(fù)荷或其他對(duì)電壓下降敏感的負(fù)荷且電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)時(shí)，不應(yīng)低于標(biāo)稱電壓的80。、配電母線上未

7、接其他用電設(shè)備時(shí)，按保證電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的條件決定，對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)還應(yīng)保證接觸器線圈的電壓不低于釋放電壓。本工程項(xiàng)目中，兩臺(tái)離心式熱泵機(jī)組的運(yùn)行方式為一運(yùn)行一備用狀態(tài)，不頻繁起動(dòng)，只在冬季采暖期使用，且制造廠家對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式無(wú)特殊規(guī)定。故只要滿足不低于標(biāo)稱電壓80的要求即可。根據(jù)計(jì)算0.8517 >80，符合相關(guān)起動(dòng)要求。5 結(jié)語(yǔ)為保證熱泵電機(jī)起動(dòng)順利，且還能保證其他用電設(shè)備的正常工作，熱泵機(jī)組應(yīng)能做到：1 、高壓熱泵機(jī)組電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩應(yīng)不小于0.9倍的額定轉(zhuǎn)矩。、熱泵系統(tǒng)供貨商應(yīng)根據(jù)外部電源能力，核實(shí)并選擇合適的高壓電機(jī)起動(dòng)方式和起動(dòng)設(shè)備。、在此類配套中壓電機(jī)類的工藝設(shè)備在訂貨前，需根據(jù)設(shè)備實(shí)際參數(shù)和運(yùn)行要求，對(duì)項(xiàng)目的可行性進(jìn)行核實(shí)。作者簡(jiǎn)介：鐘欣，(1980 )，工程師，南華