高壓電機軟啟在輸水泵站中的運用

1、高壓電機軟啟動在輸水泵站的運用工作單位：云南大紅山管道有限公司三湖項目部電氣專業(yè)組姓 名： 楊 子 澤【摘要】高壓軟啟動（Soft Starter）隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技成果的不斷更新 ，高科技以及逐漸的滲入各行各業(yè)的各個應用領域。其中軟啟動技術也逐漸應用在各個行業(yè)，如高壓電，電機控制，供水系統(tǒng)等，其中對水利泵站的應用也逐漸廣泛，這是因為軟啟動技術的有其獨特的優(yōu)勢，就是能夠根據(jù)不同的要求選擇不同的起、停方法來調整轉矩和時間。并且在啟動過程中幾乎沒有電流的沖擊，可以靈活控制停機過程。對水泵機組的工作非常的適合，不僅能夠良好的調節(jié)水泵機組的技術含量，還可以有效合理的降低成本。本文主要論述及介

2、紹高壓電機軟啟動器在玉溪市 “三湖”輸水泵站中的應用實例?！娟P鍵詞】 軟起動；輸水泵站；應用；【前言】目前，在玉溪市東片區(qū)暨“三湖”生態(tài)保護水資源配置應急工程中，泵站水泵的高壓電機全壓直接起動雖然簡單、經(jīng)濟、起動時間短，但也存在以下缺陷：(1)起動電流大（通常為57倍額定電流)，該起動電流將引起電網(wǎng)電壓急劇下降，電 壓頻率也發(fā)生變化，這會破壞同電網(wǎng)其它設備的正常運行，甚至會引起電網(wǎng)失去穩(wěn)定，造成 更大的事故。(2)全壓起動時的大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會破壞繞 組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機故障，大電流還會產(chǎn)生大量的焦耳熱，損傷繞組絕緣， 減少電機壽命。(3)對于水

3、泵類負荷來說，電動機全壓起動時，水流會在很短的時間內(nèi)達到全速，高速的水流沖擊到管壁上，產(chǎn)生很大的沖擊力，形成水錘效應，對管道產(chǎn)生破壞。(4)全壓起動會在高壓開關關合時產(chǎn)生陡度很大的操作過電壓，使定子繞組上電壓分布 不均勻，對其絕緣造成極大的傷害。1.泵站現(xiàn)選型使用的是：和平HPMV-DN中、高壓固態(tài)軟啟動器，型號：MPMV-DN。2.主要技術指標2.1負載類型：三相異步或同步電機工作電壓：2.3-13.8KV功率范圍：160-6000KW2.2重載型115%負載連續(xù)運行，過載500% 1-10秒、850% 0.5-5秒數(shù)字微處理器控制、液晶顯示，起動過載和運行過載兩級保護，低壓控制單元與高壓部

4、分采用光纖隔離，機械和電子安全聯(lián)鎖裝置，MCC接線排(機電控制中心接線排)。輔助繼電器：多路C型干式繼電器5A 240V AC可編程繼電器輸出，運行過程中的各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計。2.3環(huán)境溫度：0-50海拔高度：0-1000米相對濕度：5-95%2.4 可調節(jié)參數(shù)電機的滿載電流可調雙斜坡調整兩個獨立的設定值初始電壓：10-50%的線電壓電流限流：100-400%電機的額定電流加速時間：1-30秒(可延伸至90秒)軟停時間：1-30秒(可延伸至90秒)四種水泵控制曲線速度閉環(huán)軟起控制脈沖突跳起動：0.1-1.0秒(80%線電壓)每小時起動次數(shù)鎖定：1-4次2.5 通訊接口及協(xié)議RS485-Modbus、

5、RS485-Profibus2.61)起動器額定電流：60，110，200，320，400，600，800A(2)主電壓標稱值2.3kV3.3kV4.16kV6.0kV6.6kV10kV13.8kV適用范圍2.3kV+10%-15%3.3kV+10%-15%4.16kV+10%-15%6.0kV+10%-15%6.6kV+10%-15%10kV+10%-15%13.8kV+10%-15%(3)控制電壓標稱值110VAC220VAC110VDC220VDC適用范圍100120VAC200240VAC100120VDC200240VDC(4)選項功能可以一次選擇一個或一個以上功能如：13（通訊模擬

6、輸出）代號12345功能簡介RS485通訊接口MODBUS協(xié)議RS485通訊接口PROFIBUS協(xié)議模擬輸出功能帶電機差動保護器用于多電機驅動控制器注：* 使用一個小型低壓電動機(3到10kw)代替原來的高壓電動機，可以進行軟起動器的全部功能測試。電機功率的最大額定值(KW)軟起動器規(guī)格型號2.3kV3.3kV4.16kV6.0kV6.6kV10kV13.8kV主電流主電壓控制電壓選項16025034059065011101400HPMV-DN60- x- x -x+x.3154606501200135022302800HPMV-DN110- x- x -x+x.590860120022002

7、50039805000HPMV-DN200- x- x -x+x.960135020002700300047806000HPMV-DN320- x- x -x+x.12001750250036004000HPMV-DN400- x- x -x+x.1800255037504500HPMV-DN600- x- x -x+x.240034505000HPMV-DN800- x- x -x+x.電機功率的最大額定值(KW)軟起動器規(guī)格型號2.3kV3.3kV4.16kV6.0kV6.6kV10kV13.8kV主電流主電壓控制電壓選項16025034059065011101400HPMV-DN60-

8、x- x -x+x.3154606501200135022302800HPMV-DN110- x- x -x+x.59086012002200250039805000HPMV-DN200- x- x -x+x.960135020002700300047806000HPMV-DN320- x- x -x+x.12001750250036004000HPMV-DN400- x- x -x+x.1800255037504500HPMV-DN600- x- x -x+x.240034505000HPMV-DN800- x- x -x+x.3.試運行實例：2015年8月，玉溪市東片區(qū)暨“三湖”生態(tài)保護水

9、資源配置應急工程。項目位于玉溪華寧縣、通?？h、江川縣、澄江縣境內(nèi)。玉溪市中心城區(qū)位于玉溪市紅塔區(qū)，地處滇中腹地，屬珠江流域南盤江水系，為曲江上游源頭地區(qū)，距省會昆明88km。江川縣地處滇中地區(qū)，玉溪市中部，通海縣地處云南省中南部，華寧縣位于云南省中部偏東南，地處滇中湖盆地南緣，撫仙湖位于玉溪市澄江、江川、華寧三縣境內(nèi)，屬珠江流域南盤江水系，距昆明60km，是滇中高原抬升過程中形成的斷陷型深水湖泊。該項目共設有三個水泵站，每級泵站裝設六臺10kV鼠籠式三相交流感應電機/Rotor SQU.CAOE KL，二級、三級泵站，單機容量:3150kW,電機型號：Q/12YJ4450 EN/IEC 600

10、34-1,額定電流為：215A，其中一級泵站使用的電機單機容量:2000Kw,額定電流為：126A。若采用全壓起動，起動電流為300A以上。泵站高壓電機起動設計選用：HPMV-DN中、高壓固態(tài)軟起動裝置，在試運行期間起動電流為93A,起動電流限制在額定電流的3.1 倍之內(nèi)，起動時間為10秒#到目前為止該水泵，泵組運行穩(wěn)定、可靠。結論： 1.綜上所述，高壓電機采用固態(tài)軟起動裝置作為起動設備具有以下優(yōu)點：(1)良好的無級切換特性及可控性，實現(xiàn)電流的均衡控制，確保整個起動不產(chǎn)生沖擊。(2)良好的現(xiàn)場可調整性。由于工程設計中系統(tǒng)的特性參數(shù)精確計算困難，致使起動設備的配套很難達到最佳狀態(tài)，甚至出現(xiàn)降壓起

11、動的不成功。 (3)固態(tài)電阻具有較大的熱容量，且可恢復性良好，從而保證起 動設備的性能穩(wěn)定和可靠,可適應各種惡劣的工作環(huán)境。 和平HPMV-DN中、高壓固態(tài)軟啟動器是用多個可控硅串并聯(lián)而成，可以滿足不同的電流及電壓要求，控制可控硅的觸發(fā)角就可以控制輸出電壓的大小。當電機啟動過程中，HPMV按照預先設定的啟動曲線增加電機的端電壓使電機平滑加速，從而減少了電機啟動時對電網(wǎng)、電機本身、相連設備的電氣及機械沖擊。當電機達到正常轉速后，旁路接觸器接通。電機啟動完畢后，HPMV軟啟動器繼續(xù)監(jiān)控電機并提供各種故障保護。在軟停機時首先按照預先設定好的停機曲線平滑地降低電機的端電壓直到電機停機。軟?？梢越鉀Q突然停機引啟的水泵水錘現(xiàn)象及機械沖擊等相關問題。 經(jīng)過試運行后，對異步起動機與軟起動機各項技術參數(shù)，運行的狀態(tài)，經(jīng)濟效益各項指標的比較之后，軟起動機可以完全彌補傳統(tǒng)起動機在起步時所瞬間產(chǎn)生的沖擊電流，沖擊轉矩，機組震動等，有效的改變在停機時拍門突然關閉從而造成對拍門的損害以及其他并發(fā)不良情況的發(fā)生。最為重要的是，使用軟起動機相對于傳統(tǒng)異步起動機有較高的安全保障，不會影響供電設備及其他設備裝置的影響，更不會引發(fā)造成安全事故，夠有效的節(jié)省成本開支。 保證了在水泵機組電動機起動時，預防了水流在很短的時間內(nèi)，水流高速的沖擊管壁對管壁的損害，以及水錘效應，對管道產(chǎn)生破壞。 玉溪市東片區(qū)暨“